Memoire Online - Ingénierie des MSANs (Multi Service Access Node)

Les réseaux traditionnels de téléphonie fixe des opérateurs historiques sont basés sur la commutation de circuits (nommée aussi transmission TDM) entre les lignes d'abonnés, et sur une organisation hiérarchique des commutateurs selon différentes zones d'appels. De plus, ce réseau de téléphonie cohabite avec un ou plusieurs réseaux dédiés au transport de données (dont le réseau utilisé pour la fourniture de services haut-débit DSL).

La problématique de passage à une architecture NGN (Next Generation Network) du coeur de réseau fixe des opérateurs historiques s'inscrit avant tout dans une logique de diminution des coûts, avec le passage à une infrastructure unique basée sur IP pour le transport de tout type de flux, voix ou données, et pour toute technologie d'accès (DSL, FTTH, RTC, Wi-Fi, etc.). L'impact majeur d'un passage à une architecture NGN pour les réseaux de téléphonie commutée est que le commutateur traditionnel est scindé en deux éléments logiques distincts : le media gateway pour assurer le transport et le soft switch pour assurer le contrôle d'appel. Cette évolution permet théoriquement des gains en termes de performance et d'optimisation des coûts, mais elle peut aussi faciliter le déploiement de nouveaux services.

Donc dans ce premier chapitre on va parler de l'approche NGN comme tendance pour remédier à ces problèmes.

Les NGN sont définis comme un réseau de transport en mode paquet permettant la convergence des réseaux Voix/données et Fixe/Mobile; ces réseaux permettront de fournir des services multimédia accessibles depuis différents réseaux d'accès.

Afin de s'adapter aux grandes tendances qui sont la recherche de souplesse d'évolution de réseau, la distribution de l'intelligence dans le réseau, et l'ouverture à des services tiers, les NGN sont basés sur une évolution progressive vers le « tout IP » et sont modélisés en couches indépendantes dialoguant via des interfaces ouvertes et normalisées.

Le passage à une architecture de type NGN est notamment caractérisé par la séparation des fonctions de commutation physique et de contrôle d'appel. L'architecture NGN introduit un modèle en couches, qui scinde les fonctions et équipements responsables du transport du trafic et du contrôle. Il est possible de définir un modèle architectural basé sur quatre couches successives:

· la couche d'accès, qui regroupe les fonctions et équipements permettant de gérer l'accès des équipements utilisateurs au réseau, selon la technologie d'accès (téléphonie commutée, DSL, câble). Cette couche inclut par exemple les équipements DSLAM fournissant l'accès DSL.

· la couche de transport, qui est responsable de l'acheminement du trafic voix ou données dans le coeur de réseau, selon le protocole utilisé. L'équipement important à ce niveau dans une architecture NGN est le Media Gateway (MGW) responsable de l'adaptation des protocoles de transport aux différents types de réseaux physiques disponibles (RTC, IP, ATM, ...).

· la couche de contrôle, qui gère l'ensemble des fonctions de contrôle des services en général, et de contrôle d'appel en particulier pour le service voix. L'équipement important à ce niveau dans une architecture NGN est le serveur d'appel, plus communément appelé «sofswitch», qui fournit, dans le cas de services vocaux, l'équivalent de la fonction de commutation dans un réseau NGN. Dans le standard IMS défini par le 3GPP, les fonctionnalités et interfaces du sofswitch sont normalisées, et l'équipement est appelé CSCF (Call Session Control Function).

· la couche services, qui regroupe l'ensemble des fonctions permettant la fourniture de services dans un réseau NGN. En termes d'équipements, Cette couche regroupe deux types d'équipement : les serveurs d'application (ou application servers) et les « enablers », qui sont des fonctionnalités, comme la gestion de l'information de présence de l'utilisateur, susceptibles d'être utilisées par plusieurs applications. Cette couche inclut généralement des serveurs d'application SIP, car SIP (Session Initiation Protocol) est utilisé dans une architecture NGN pour gérer des sessions multimédias en général, et des services de voix sur IP en particulier.

Ces couches sont indépendantes et communiquent entre elles via des interfaces ouvertes. Cette structure en couches est sensée garantir une meilleure flexibilité et une implémentation de nouveaux services plus efficace. La mise en place d'interfaces ouvertes facilite l'intégration de nouveaux services développés sur un réseau d'opérateur mais peut aussi s'avérer essentielle pour assurer l'interconnexion d'un réseau NGN avec d'autres réseaux qu'ils soient NGN ou traditionnels.

L'impact majeur pour les réseaux de téléphonie commutée traditionnels est que le commutateur traditionnel est scindé en deux éléments logiques distincts : le media gateway pour assurer le transport et le sofswitch pour assurer le contrôle d'appel.

Une fois les communications téléphoniques « empaquetisées » grâce aux media Gateway, il n'y a plus de dépendance des services vis-à-vis des caractéristiques physiques du réseau. Un coeur de réseau paquet unique, partagé par plusieurs réseaux d'accès constitue alors une perspective attrayante pour des opérateurs. Bien souvent, le choix se porte sur un coeur de réseau IP/MPLS commun au niveau de la couche de transport du NGN afin de conférer au réseau IP les mécanismes de qualité de service suffisants pour assurer une fourniture de services adéquate.

La Media Gateway est située au niveau du transport des flux média entre le réseau RTC et les réseaux en mode paquet, ou entre le coeur de réseau NGN et les réseaux d'accès. Elle a pour rôle :

_ Le codage et la mise en paquets du flux média reçu du RTC et vice-versa (conversion du trafic TDM / IP).

_ La transmission, suivant les instructions du Media Gateway Controller, des flux média reçus de part et d'autre.

La fonction Signalling Gateway a pour rôle de convertir la signalisation échangée entre le réseau NGN et le réseau externe interconnecté selon un format compréhensible par les équipements chargés de la traiter, mais sans l'interpréter (ce rôle étant dévolu au Media Gateway Controller). Notamment, elle assure l'adaptation de la signalisation par rapport au protocole de transport utilisé (exemple : adaptation TDM / IP).

_ L'échange des messages de signalisation transmise de part et d'autre avec les passerelles de signalisation, et l'interprétation de cette signalisation.

_ Le traitement des appels : dialogue avec les terminaux H.323, SIP voire MGCP, communication avec les serveurs d'application pour la fourniture des services.

_ Le choix du MG de sortie selon l'adresse du destinataire, le type d'appel, la charge du réseau, etc.

_ La réservation des ressources dans le MG et le contrôle des connexions internes au

Les MSAN constituent une évolution naturelle des DSLAMs. Un MSAN est un équipement qui constitue, dans la plupart des architectures de type NGN, un point d'entrée unique vers les réseaux d'accès des opérateurs. A la différence d'un DSLAM, dont le châssis ne peut supporter que des cartes permettant de proposer des services de type xDSL, un MSAN peut supporter des cartes RNIS, Ethernet,... De ce fait, au sein d'un seul et même châssis, l'opérateur peut déployer toutes les technologies d'accès envisageables sur son réseau. Le rôle de media Gateway décrit ci-avant peut, dans certains cas, être « embarqué » au sein de ce MSAN, et disparaître en tant que noeud de réseau dédié.

· Grâce au NGN, l'opérateur dispose d'un réseau multiservice permettant d'interfacer n'importe quel type d'accès (Boucle locale, PABX, Commutateur d'accès téléphonique, accès ADSL, accès mobile GSM ou UMTS, téléphone IP, etc.).

· L'opérateur n'aura plus à terme qu'à exploiter un seul réseau multiservice.

· Elle utilise le transport comme l'IP ou l'ATM ignorant les limites des réseaux TDM (Time Division Multiplexing) à 64 kbit/s. En effet le TDM perd son efficacité dès lors que l'on souhaite introduire des services asymétriques, sporadiques ou à débit binaire variable.

· C'est une topologie ouverte qui peut transporter aussi bien les services téléphoniques que les services de multimédia (vidéo, données temps réel).

· Elle dissocie la partie support du réseau de la partie contrôle, leur permettant d'évoluer séparément et brisant la structure de communication monolithique. En effet, la couche transport peut être modifiée sans impact sur les couches contrôle et application.

· Elle utilise des interfaces ouvertes entre tous les éléments, permettant à l'opérateur d'acheter les meilleurs produits pour chaque partie de son réseau.

Il existe trois types de réseau NGN : NGN Class 4, NGN Class 5 et NGN Multimédia.

Les NGN Class 4 et Class 5 sont des architectures de réseau offrant uniquement les services de téléphonie. Il s'agit donc de NGN téléphonie. Dans le RTC, un commutateur Class 4 est un centre de transit. Un commutateur Class 5 est un commutateur d'accès aussi appelé centre à autonomie d'acheminement. Le NGN Class 4 (respectivement NGN Class 5) émule donc le réseau téléphonique au niveau transit (respectivement au niveau accès) en transportant la voix sur un mode paquet.

Le NGN Multimédia est une architecture offrant les services multimédia (messagerie

vocale/vidéo, conférence audio/vidéo, Ring-back tone voix/vidéo) puisque l'usager a un terminal IP multimédia. Cette solution est plus intéressante que les précédentes puisqu'elle permet à l'opérateur d'innover en termes de services par rapport à une solution NGN téléphonie qui se cantonne à offrir des services de téléphonie.

Le NGN Multimédia permet d'offrir des services multimédia à des usagers disposant d'un accès large bande tel que xDSL, câble, WiFi/WiMax, EDGE/UMTS, etc.

Les NGN offrent les capacités, en termes d'infrastructure, de protocole et de gestion, de créer et de déployer de nouveaux services multimédia sur des réseaux en mode paquet.

La grande diversité des services est due aux multiples possibilités offertes par les réseaux NGN en termes de :

_ Mode de communication, Unicast (communication point à point), Multicast (Communication point-multipoint), Broadcast (diffusion).

Le ISAM-V étend les fonctionnalités du DSLAM en offrant en plus des services triple play le service de la voix (POTS) et du RNIS (ISDN).

Notons que le DSLAM contient une carte de contrôle NT (Network Terminator), c'est la carte qui nous achemine les données via le backbone IP et c'est aussi la carte qui est programmable du DSLAM et qui contient sa configuration.

Le DSLAM contient aussi des cartes d'abonnées ou de services LT (Line Terminator).

Ces deux cartes font la conversion de la ligne Analogique/Accès de Base à la VoIP

· La carte NVPS : La carte qui fait la signalisation avec le softswitch et avec les cartes LT.

La carte NVPS peut faire la signalisation pour plusieurs cartes LT même pour ceux qui n'appartiennent pas au même MSAN (il s'agit des MSAN chainés ou distants) :

La figure x représente le Multi Service Access Node de Alcatel-Lucent, il s'agit du cabinet de l'équipement, il comprend plusieurs éléments :

· Une jusqu'à trois étagères comprenant les cartes de contrôle et de services

L'unité de contrôle des alarmes collecte toutes les alarmes du système et d'environnement et puis elle les envoie vers le système de management NMS pour surveiller l'état de l'équipement et des capteurs et agir le plus rapide possible pour ne pas laisser la situation s'aggraver (dégâts de matériel, arrêt du service,...)

Il y a trois types d'étagères à utiliser dans le ISAM-V et qui se différent par le nombre des slots de cartes qui peuvent servir le nombre d'abonnée de la région concernée

· ISAM 7356 : qui comprend deux slots pour les cartes de service et un slot pour la carte de contrôle et une autre pour les splitter

· ISAM 7330 : qui comprend dix slots pour les cartes de service/splitters et une slot pour la carte de contrôle

· ISAM 7302 : qui comprend dix-huit slots pour les cartes de service/splitters et une slot pour la carte de contrôle

· Vétilleurs pour l'aération de l'étagère en la présence obligatoire des climatiseurs posés par Maroc Télécom dans la salle ou se trouve l'équipement et qui assurent un climat froid

Les cartes se divisent en deux catégories la première est celle des cartes de contrôle et la deuxième englobe trois types de cartes de services :

Cartes de services xDSL

Carte VDSL2 48 p		CarteMulti-DSL 72p		CarteMulti-DSL 48p		CarteSHDSL 24p
Cartes des services POTS

Carte NVPS	Carte NPOT 72 p		Carte NPOT48p		Carte NBAT24p		Carte SPLITTER
Les cartes de services Fiber

Carte Fiber P2P 16p	Carte NT GigE 6p
	Figure 2.14 : Cartes de services

	Description générale :
	· Le NMS repose sur une configuration matérielle et logicielle. La configuration matérielle est composée d'un ordinateur de bureau (PC) ergonomique qui assure un traitement rapide et efficace des données du réseau pour permettre une supervision en temps réel et d'un modem pour la liaison avec le BSC à travers une ligne RTC ou une LS. La configuration logicielle est composée du logiciel NMS qui présente une interface utilisateur conviviale et intuitive et pouvant être installé sur différentes plateformes.
	Fonctions :
	· Configuration du système · Configuration des éléments du réseau, types d'interfaces, relation circuit abonné et affichage et modification des attributs des abonnés et des équipements. · Mise à jour du logiciel sans affecter l'exploitation normale du réseau. · Gestion de performances du réseau · Contrôle de la qualité de transmission et analyse statistique du trafic au niveau des stations de base et des liaisons FH telles que toutes les tentatives d'appels, les essais réussis, les échecs dus à des congestions, les essais avec numérotation incomplète, etc. · Génération de compte rendu statistique sur le trafic. · Gestion des défauts · Test continuel des ressources des éléments du réseau et vérification de leur disponibilité pour le traitement des appels. · Information sur l'état des éléments défectueux du réseau et des pannes survenues. Ceci est assuré par des alarmes visuelles au niveau de l'affichage et des alarmes sonores. · Génération de compte rendu complet, établi automatiquement et permettant la traçabilité et le suivi de l'état du réseau au cours du temps. · Sécurité · Les fonctions du NMS ne sont pas toutes accessibles par tous les utilisateurs. Plusieurs niveaux hiérarchiques sont définis pour permettre un partage des tâches entre exploitants. Ceci est assuré par un système d'authentification fiable. · Facturation · Facturation à distance lorsque les BSC sont configurés en mode indépendant. · Programmation des routines · La programmation de routines de test à exécuter périodiquement suivant un calendrier donné. · Impression · Impression des états en relation avec l'abonné, avec le système et le trafic. Tableau 2.1 : Spécifications techniques du NMS

Le MSAN peut offrir deux catégories de services, ceux dits broadbands ,qui exploitent une large bande ,il s'agit principalement des services triple play. Une autre catégorie de service est dite narrowband basée sur une architecture NGN, il s'agit du POTS, RNIS, FAX, Teletax...

Le triple play est un mode d'approvisionnement de service dans lequel des services intégrés peuvent être fournis à un utilisateur. Actuellement, les services intégrés régnants incluent le service d'accès d'Internet haut débit, le service voice over IP (VoIP), et le service d'IPTV. Le but du service triple play est d'encapsuler l'accès à bande large, le service de VoIP, et le service de vidéo dans un raccordement à bande large indépendant pour faciliter l'utilisation et pour réduire le coût d'entretien du support porteur de service.

xDSL (x digital subscriber line) est une collection de technologies qui permet la transmission en large bande (Broadband) sur des paires torsadées téléphoniques. Les modes de transmission en large bande incluent :

VDSL : Very high speed DSL, par division de fréquence, les services vocaux et les services de données peuvent être transmis au-dessus des paires torsadées en même temps. Un diviseur est installé à chaque extrémité de la ligne téléphonique pour séparer les signaux de voix et de données. La figure 2.19 montre le système de xDSL qui comprend l'ISAM-V sur le côté du central téléphonique et l'équipement de client du côté d'abonné.

Comme Multiservices Access Node (MSAN), l'ISAM-V fournit des ports d'ADSL/ADSL2+ et de SHDSL pour accéder aux services de bande large. a-1 :ADSL et ADSL2+ L'ADSL est une technologie de transmission asymétrique qui est employée pour transmettre des données avec un haut débit au-dessus de la paire torsadée. Le débit ascendant de l'ADSL atteint 640 Kbits/s, et celui descendant atteint 8 Mbits/s.

La technologie d'ADSL est basée sur différents types de modulation. Les différents types de modulation sont comme suit : - QAM : Quadrature amplitude modulation CAP : Carrierless amplitude modulation Elle module des données à une seule porteuse basée sur QAM. DMT : Discrete Multi-Tone elle module des données aux fréquences multiples (sous-porteuses), et puis module les données de chaque fréquence en employant la modulation QAM. DMT est la technologie standard de modulation pour l'ADSL. L'ISAM-V supporte la modulation de l'ADSL et de l'ADSL2+ par la DMT. Les principes d'ADSL/ADSL2+ basé sur le DMT sont décrits comme suit.

ADSL : L'ADSL fournit une bande passante totale de 1.104 MHz. En employant le DMT, l'ADSL découpe la largeur de bande en 256 canaux (0-255) chaque canal de 4.3125 kHz. Puisque l'ADSL sur POTS est différent de l'ADSL sur RNIS, la division des 256 canaux est différente.

· Les porteuses 0-5 sont réservées pour transmettre les signaux de voix analogue de 4 kHz.

· Les porteuses de 6-31 sont employées pour transmettre des données uplink sur la bande de 26-138 kHz.

· Les porteuses de 32-255 sont utilisées pour transmettre des données downlink sur la bande de 138-1104 kHz.

ADSL2+ : ADSL2+ prolonge la largeur de bande de l'ADSL à 2.208 MHz et emploie le DMT pour dédoubler la largeur de bande à 512 porteuses (0-511).

· Les porteuses 0-5 sont réservées pour transmettre les signaux de voix analogue de 4 kHz.

· Les porteuses de 6-31 sont employées pour transmettre des données uplink sur la bande de 26-138 kHz.

· Les porteuses de 32-511 sont utilisées pour transmettre des données downlink sur la bande de 138-2208 kHz.

Le débit : l'ADSL2+ étend la largeur de bande et améliore l'efficacité de transmission en améliorant la modulation, réduisant l'entête, et en optimisant la structure de la trame.

Distance de portée : L'ADSL2+ offre une plus longue distance de portée, en effet elle est d'au moins 6.5Km, tandis que celle de l'ADSL est de 5Km

Consommation énergétique : L'ADSL2+ supporte la fonction power management qui permet de réduire la consommation d'énergie.

SHDSL est une technologie de transmission symétrique qui est utilisée pour fournir un accès haut débit au-dessus d'un pair torsadée, avec une distance de transmission de 3 à 6 kilomètres.

VDSL est une nouvelle technologie de XDSL pour fournir un débit uplink et downlink symétrique ou asymétrique sur un support de paires torsadées. Sa transmission atteint environ 1.5 kilomètres, le débit downlink le plus élevé est de 52 M (asymétrique) et le débit uplink le plus élevé est de 12 M (symétrique). VDSL est la technologie de XDSL la plus rapide actuellement.

Very high speed digital subscriber line 2, est une extension du VDSL, c'est une technologie de transmission qui est utilisée pour fournir un accès haut débit sur la paire torsadée en mode asymétrique ou symétrique. VDSL2 supporte une largeur de bande élevée (débits symétriques allant jusqu'à 100 Mbits/s). VDSL2 fournit des profils de spectre et des modes multiples d'encapsulation. Il répond aux exigences de l'accès de FTTx de prochaine génération avec une distance courte et un débit élevé.

Le service de la télévision d'Internet Protocol (IPTV) fait référence au service de télévision déployé sur le réseau large bande. Il fournit des programmes de divertissement et d'information, tels que la radiodiffusion, la vidéo sur demande, le jeu de réseau et d'autres informations de vie quotidienne. Parmi les avantages du service d'IPTV, en comparaison avec les services traditionnels de télévision on trouve :

· Suit le même mode d'opération que les programmes télévisés traditionnels.

· Intègre avec le mode d'opération interactif basé sur le WEB pour fournir des interfaces conviviales.

L'ISAM-V fournit le service d'IPTV en adoptant la technologie de multicast. En adoptant le multicast contrôlable, le dispositif d'accès contrôle et commande des utilisateurs de multicast. Ceci répond aux exigences des porteurs pour l'approvisionnement de services de vidéo, et permet aux services de multicast d'être fonctionnels et maniables. Le noyau de la technologie de multicast est la duplication des paquets à l'endroit le plus près de récepteur, ce qui permet de diminuer le trafic de multicast dans le réseau.

Le multicast se rapporte à la communication point-à-multipoint entre un certain noeud et tous autres noeuds dans le réseau. Le contrôle du multicast permet à un dispositif d'accès de déterminer si un utilisateur a l'autorité pour observer des programmes en identifiant les paquets des demandes de l'utilisateur. De cette façon, les équipements d'accès contrôlent et transmettre les services de multicast.

La transmission de la couche 2 est adoptée pour l'application de multicast dans l'équipement d'accès. L'ISAM-V transmet les données basées sur le VLAN et l'adresse MAC de multicast. Dans un réseau en anneau, le dispositif permis avec le RSTP soutient la redondance de chemin en utilisant certains algorithmes. Le schéma suivant montre un réseau en arbre de multicast, qui explique l'exécution du multicast dans l'ISAM-V.

L'ISAM-V supporte le dispositif d'IGMP snooping pour la gestion de multicast dans la couche 2 du réseau, l'authentification d'utilisateur et la commande de multicast, cela réduit efficacement la diffusion des données de multicast.

IGMP snooping est un mécanisme de commande de multicast qui fonctionne dans la couche liaison de données. il est employé pour la production et le maintien des entrées de transmission de multicast.

En mode snooping d'IGMP, l'ISAM-V reçoit les paquets de requête envoyés par le routeur de multicast, l'ISAM-V envoie un paquet de requête à l'utilisateur. S'il n'y a aucune réponse dans la durée indiquée, l'ISAM-V supprime l'entrée locale de l'expédition de multicast. En conséquence, le routeur de multicast supprime l'entrée de l'expédition de sa propre base de données. Processus pour qu'un utilisateur de multicast soit en ligne ou hors ligne :

· Quand un utilisateur devient en ligne et envoie un paquet de demande pour joindre un programme, l'ISAM-V commute le paquet au VLAN de multicast et puis l'expédie au routeur de multicast. Le dispositif de la couche supérieur transmet le trafic correspondant de multicast. L'ISAM-V expédie les paquets de demande de l'utilisateur pour joindre le programme au routeur de multicast.

· Quand l'utilisateur devient hors ligne, l'ISAM-V expédie le paquet de demande de déconnexion au routeur de multicast. Lorsque le paquet de demande de l'utilisateur est reçu, le routeur de couche supérieur envoie un paquet requête groupe-specific à l'utilisateur. S'il n'y a aucune réponse de l'utilisateur dans une durée indiquée, le routeur supprime l'utilisateur du groupe de multicast. Après réception du paquet de déconnexion du dernier utilisateur du programme, le routeur de multicast n'expédie plus le trafic correspondant de multicast.

L'ISAM-V supporte aussi le dispositif de l'IGMP proxy qui permet au dispositif de couche 2 de soutenir le service de multicast. En outre, il diminue les paquets destinés à joindre ou quitter un groupe de multicast, de ce fait le trafic de multicast sur le côté de réseau diminue.

L'IGMP proxy signifie que dans quelques topologies de réseau, le dispositif n'installe pas les itinéraires de multicast, mais apprend l'information sur les membres connectés du groupe de multicast et le transmet vers le routeur de multicast upstream.

1. Quand un utilisateur d'IGMP décide de commander un programme vidéo, l'utilisateur doit envoyer une demande d'IGMP vers l'IGMP proxy pour joindre le groupe de multicast correspondant au programme.

2. Lors de la réception de la demande, l'ISAM-V expédie le paquet de demande au routeur de multicast pour la demande concernant le trafic de multicast si l'utilisateur est le premier à demander le trafic. Si le trafic de multicast est déjà fourni, l'ISAM-V expédie le trafic directement à l'utilisateur.

3. L'ISAM-V envoie les paquets de requêtes à tous les utilisateurs d'IGMP en ligne dans des intervalles réguliers. S'il ne reçoit pas de réponse d'un utilisateur au cours d'une certaine période, il considère que l'utilisateur a laissé le groupe de multicast, et supprime l'utilisateur du groupe de multicast. Si l'utilisateur est le dernier dans le groupe, l'ISAM-V envoie des paquets de déconnexion au routeur de multicast.

4. En attendant, en recevant une requête générale du routeur de multicast, l'ISAM-V rapporte l'état courant de multicast au routeur.

La gestion de programme inclut la prévision du programme, le rejoint du programme, la priorité du programme, et la largeur de bande du programme.

ü Prévision : La prévision de programme contrôle le temps, la durée, et l'intervalle dans lequel un utilisateur visionne un programme. Ceci permet à l'utilisateur d'avoir des informations de base au sujet du programme, mais n'a pas le droit d'observer le programme complet. Un utilisateur avec l'autorité de prévision peut visionner le programme seulement pour une durée fixe. Quand la durée expire, l'utilisateur devient hors ligne, l'utilisateur puisse visionner le programme encore. L'utilisateur ne peut pas visionner un programme plus que le nombre de fois indiquées.

ü Le pré rejoint de programme : Le dispositif de pré rejoint de programme permet à l'ISAM-V d'envoyer des paquets de demande de multicast au routeur pour joindre un groupe de multicast s'il n'y a aucun utilisateur en ligne. Ceci aide à fournir le trafic de multicast à l'avance à l'ISAM-V, de ce fait on diminue le temps d'attente pour un utilisateur lorsqu'il commande un programme.

ü Largeur de bande: Le contrôle d'accès de connexion (CAC : connection access control) sur le côté d'utilisateur est basé sur toute la largeur de bande occupée par les programmes en ligne d'un utilisateur ou d'un port upstream. La largeur de bande détermine si un nouveau programme peut être activé. Si la largeur de bande occupée par les programmes en ligne et celle d'un nouveau programme excède le CAC indiqué, l'utilisateur ne peut pas visionner ce nouveau programme.

La gestion d'utilisateur empêche les utilisateurs illégaux d'observer la gestion des programmes. Elle indique la configuration d'utilisateurs valides de multicast, authentifie les utilisateurs quand ils ouvrent une session, et vérifie la largeur de bande de CAC.

Le multicast CAC indique la largeur de bande d'une ligne d'abonné nécessaire pour supporter les programmes de multicast. Quand l'utilisateur joint un groupe de multicast, une largeur de bande de programme est assignée. L'ISAM-V vérifie si la largeur de bande d'utilisateur est suffisante pour jouer le programme. Si oui, l'utilisateur peut commander le programme. Si non, l'utilisateur ne peut pas commande le programme.

Le protocole Sip (Session Initiation Protocole) a été initié par le groupe MMUSIC (Multiparty Multimedia Session Control) et désormais repris et maintenu par le groupe SIP de l'IETF donnant la Rfc 3261 rendant obsolète la Rfc 2543. Sip est un protocole de signalisation appartenant à la couche application du modèle Osi. Son rôle est d'ouvrir, modifier et libérer les sessions. L'ouverture de ces sessions permet de réaliser de l'audio ou vidéoconférence, de l'enseignement à distance, de la voix (téléphonie) et de la diffusion multimédia sur Ip essentiellement. Un utilisateur peut se connecter avec les utilisateurs d'une session déjà ouverte. Pour ouvrir une session, un utilisateur émet une invitation transportant un descripteur de session permettant aux utilisateurs souhaitant communiquer de s'accorder sur la compatibilité de leur média, Sip permet donc de relier des stations mobiles en transmettant ou redirigeant les requêtes vers la position courante de la station appelée. Enfin, SIP possède l'avantage de ne pas être attaché à un médium particulier et est censé être indépendant du protocole de transport des couches basses.

Fonctionnement : Le protocole SIP intervient aux différentes phases de l'appel :

· Négociation du type de média (voix, vidéo, données...) et des paramètres de communication,

· Disponibilité du correspondant, détermine si le poste appelé souhaite communiquer, et autorise l'appelant à le contacter.

· Etablissement et suivi de l'appel, avertit les parties appelant et appelé de la demande d'ouverture de session, gestion du transfert et de la fermeture des appels.

Avec Sip, les utilisateurs qui ouvrent une session peuvent communiquer en mode point à point, en mode diffusif ou dans un mode combinant ceux-ci. Sip permet donc l'ouverture de sessions en mode :

· Diffusif - Plusieurs utilisateurs en multicast, via une unité de contrôle M.C.U (Multipoint Control Unit)

· Combinatoire - Plusieurs utilisateurs pleinement interconnectés en multicast via un réseau à maillage complet de connexions.

· Détermination du nombre de sessions, comme par exemple, pour véhiculer de la vidéo, 2 sessions doivent être ouvertes (l'une pour l'image et l'autre pour l'audio).

Dans le service de VoIP, les signaux TDM sont convertis en paquets IP. De cette façon, des signaux de voix à bande étroite peuvent être transmis au-dessus du réseau IP. Ceci réduit considérablement le coût du service téléphonique. L'installation d'un appel de VoIP implique de multiples dispositifs et exige l'appui de multiples protocoles et technologies.

L'AG a besoin de la technologie et des protocoles suivants pour réaliser le service de VoIP :

Technologie de traitement de packet de voix, telle que le codec de voix et l'annulation d'écho. La technologie réalise la conversion entre les signaux TDM et les paquets de voix, en améliorant la qualité de service.

H.248 ou MGCP, par l'un ou l'autre des protocoles, les AGs échangent la signalisation avec le MGC et établissent un appel de VoIP sous la commande du MGC. RTP et RTCP : Les AGs emploient RTP pour porter des paquets de voix (stream de médias). Par le protocole de commande de transport en temps réel (RTCP / Real-time Transport Control Protocol), les AGs surveillent le réseau à travers lequel les paquets de voix sont transmis, en s'assurant que les signaux de voix sont des signaux en temps réel de voix. En plus du service vocal d'IP, la technologie et les protocoles de VoIP permettent aussi le fax au-dessus d'IP (FoIP) et le modem au-dessus des services d'IP (MoIP).

La technologie de traitement de voix aide à réaliser la conversion entre les signaux de voix et les paquets de voix, et aide également à améliorer la qualité du service vocal de VoIP.

Il y a beaucoup de modes de codage pour le service vocal basé sur le paquet, tel que G.711 sans suppression, et G.729 et de G.723.1 avec suppression. L'ISAM-V supporte des codec de voix multiples. Il code et décode des streams de service vocal utilisant différents modes de codage pour réaliser le traitement de paquet des signaux de voix.Les modes de codec supportés par l'ISAM-V sont :

Le tableau 2.3montre le débit nominal et la durée de paquetage (durée du paquetage et de la transmission) de différents modes de codage.

Les paquets de voix peuvent être transportés sur des protocoles multiples de couche liaison, tels que le protocole d'Ethernet et le protocole ATM. Pour différents protocoles, les entêtes généraux exigés sont différents. L'ISAM-V supporte la transmission de paquets de voix sur l'Ethernet, qui est pris comme exemple pour montrer les largeurs de bande occupées par des paquets de voix dans différents modes de codage. La figure suivante montre la structure d'un paquet de voix. Un paquet de voix se compose d'un en-tête Ethernet, d'un en-tête d'IP, d'un en-tête d'UDP (User Datagram Protocol), d'un en-tête RTP et de la charge utile. Ici, la charge utile est le codage numérique des signaux de voix générés par le codeur de voix pendant une durée de paquetage.

Bande occupée par un paquet de voix = longueur de paquet nombre de paquets/seconde = longueur de paquet (1/durée de paquetage) = (entête Ethernet + entête IP + entête UDP + entête RTP + charge utile) (1/ durée de paquetage) = (66 bytes + débit de codec voix*durée de paquetage) (1/ durée de paquetage) = (528/ durée de paquetage) + débit de codec voix Le tableau 2.4 montre la largeur de bande occupée par un paquet de voix dans différents modes de codage, qui sont calculés selon la formule ci-dessus.

Remarque : Les services du fax et du modem subissent le même traitement que la VoIP en termes de codage au niveau du MSAN ainsi qu'au niveau du protocole du signalisation qui est le H.248.

Le service RNIS est un standard de CCITT qui fournit des services intègres comme la voix, les données et la vidéo .Le RNIS permet la transmission de ces services sur le même canal de données simultanément. Le réseau RNIS supporte deux types de services :

· Basic rate interface(BRI): fournit un débit de 144kb/s, incluant deux canaux de type B avec un débit de 64kb/s et un canal de type D avec un débit 16kb/s pour la signalisation

Primaray rate interface(PRI): fournit un débit de 2.048kb/s, incluant 30 canaux de type B avec un débit de 64kb/s, et un canal de type D avec un débit de 64kb/s.

Dans ce chapitre nous avons présenté une étude détaillée de la solution MSAN sa description son NMS et les différents services Triple-Play offerts par la solution, à savoir l'xDSL, l'IPTV et la VOIP. Le chapitre suivant va se focaliser sur le scénario de déploiement adopté par un opérateur x ainsi que la mise en service de la solution MSAN.

Ingénierie des MSANs (Multi Service Access Node)

Chapitre 2 :

Etude de la solution MSAN