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Evolution du réseau pour préparer l’IMS (Partie 4)

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Cet article est la suite de 3 précédents articles. Se référer respectivement aux articles suivant avant la lecture de ce dernier :

D’après le dernier article, on s’aperçoit donc la possibilité d’interconnecter le réseau fixe et le réseau mobile via un STP Passerelle.  On verra néanmoins l’évolution du réseau mobile dans un autre article.

 

NGN_mobile_Protoc.jpg

 

Si le MGC doit contrôler un MGW qui dépend d’un autre MGC, dans ce cas, les deux MGC échangent eux aussi de la signalisation, qui est soit le SIP-T (SIP for Telephone) soit le BICC (Bearer Independant Call Control), le premier est proposé par l’IETF (Internet Ingineering Task Force), le second est proposé par l’ITU-T (International Telecommunication Network), c’est-à-dire pour simplifier le SIP-T est proposé par le monde des réseaux et le BICC est proposé par le monde de la téléphonie.

 

NGN_mobile_Protoc1.jpg

Evolution du réseau pour préparer l’IMS (Partie 3)

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NGN : Architecture à 3 niveaux

Comme décrit précédemment, le  NGN se définit par une architecture réseau en 3 couches : Transport (Réseau), Contrôle et Services avec des interfaces ouvertes et normalisées entre chaque couche.

L’architecture très simplifiée est décrite par le schéma suivant :

Les Gateways sont aussi nommées passerelles, elles permettent l’interconnexion avec les réseaux externes et l’acheminement du trafic.

Les MGW ou MG (Media Gateway) sont situées au niveau du transport des flux média entre le réseau RTC et les réseaux en mode paquets.  Elles ont pour rôle :

  • Le codage et la mise en paquet des flux médias
  • La transmission de ces flux selon le MGC

Les MGW permettent donc de relier les équipements existants (CAS, BTS/BSC) à une couche de transport IP ou ATM. Différentes solutions peuvent être envisagées et gérées : IP/ATM/SDH ou IP/Ethernet ou IP/SDH (Pour aller plus loin, dans le cas de la gestion de flux multimédia, l’ajout de nouveaux mécanismes de QoS avec MPLS, DiffServ ou RSVP ont été nécessaires, mais nous y reviendront dans un autre article).

Bien souvent, la fonction SG Signaling Gateway est aussi implémentée dans la Média Gateway. La SG a pour rôle de convertir la signalisation échangée entre le réseau NGN sans l’interprétée. On parle d’adaptation de la signalisation vers le protocole utilisé (TDM/IP) : Il s’agit du protocole SIGTRAN.

Le MGW est aussi nommée Couche Adaptation et il est sous la responsabilité du SoftSwitch, c’est-à-dire du MGC dans la couche contrôle. Il échange ainsi de la signalisation via le protocole MGCP (ou MEGACO).  Le MGC est l’entité intelligente du réseau.

Le MGC gère :

  • L’échange des messages de signalisation
  • Le traitement des appels (avec les terminaux H.323, SIP, MGCP)
  •  Le choix du MGW, la prise en charge de l’appel, la réservation des ressources

 

NGN 2ème partie – Première évolution du réseau pour préparer l’IMS

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Evolution graduelle du réseau téléphonique : Les services RTC réalisés par le NGN

Dans le réseau téléphonique classique (RTC), les commutateurs assurent :

  • La commutation de la voix (Média) nommé SSP (Service Switching Point)
  • Le contrôle de l’appel (Etablissement/Maintien/Libération) nommé STP (Signal Transfert Point)

Le fonctionnement du réseau s’appuie sur le protocole SS7, nommé réseau sémaphore, lequel apporte la souplesse pour la gestion des services à valeur ajoutés comme les numéros  0800. Le réseau intelligent (RI) est apporté par des entités nommées SCP (Service Control Point).

Dans le réseau NGN, la commutation de la voix autrement dit le SSP est remplacé par le réseau de transport ATM (commutateur) ou le réseau de transport IP (routeur). Evidemment, au cours de la migration, le réseau NGN et RTC coexiste. Le passage du transport du média d’un réseau à un autre est réalisé par le MGW. Son rôle est de convertir la parole d’un format à un autre (paquet numérique à un paquet IP).

Le contrôle de l’appel réalisé par le STP dans le réseau numérique SS7 est pris en charge par le MGC  (Media Gateway Controler, aussi nommé SoftSwitch) dans le réseau NGN.

Quant aux services à valeurs ajoutés définis par le SCP dans le réseau SS7, il est pris en charge par un serveur d’application SIP dans le NGN et par un serveur de média (MRF – Multimedia Ressource Function).

Le réseau SS7 est un réseau de signalisation définit via 4 couches protocolaires. Le niveau 4 concerne les services de signalisation :

  • ISUP : ISDN User Part permet l’établissement et la fin de session d’un appel avec des services complémentaires comme l’identification de l’appelant, renvoi d’appel sur occupation. ..
  • TCAP : Transaction Capability Application Part permet par exemple la traduction d’un numéro en 0800 vers un numéro fixe ou mobile (numéro physique correspondant)
  • INAP : Intelligence Network Application Part, permet les services à valeurs ajoutés comme les services prépayés
  • MAP : Mobility Application Part offre les services de mobilités.

 

 

IMS – Ip Multimedia System en quelques mots

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IMS ou IP Multimedia System est une architecture réseau destinée à délivrer les services basés sur le protocole IP aux utilisateurs mobiles. Le concept d’IMS est de permettre la mutualisation de plusieurs média, plusieurs points d’accès et plusieurs mode de communication dans un seul réseau, permettant ainsi à l’utilisateur final de profiter simultanément de la voix, de la data et des sessions multimédias.

La technologie IP est une technologie dite de Best Effort, c’est à dire faisant du mieux pour transporter la data vers les utilisateurs finaux. Il n’y a donc aucune garantie de réservation de bande passante,  de délai de connexion ce qui contraint fortement les applications de contenues multimédias comme la conversation, la visio, la vidéo, .. (au niveau de la couche IP, mais il est possible de mettre en place des protocoles de réservations de ressources comme le protocole RSVP, IntServ, DiffServ, …)

IMS est une architecture indépendante de l’accès physique, et par conséquent le service est délivré quelque soit le terminal (téléphone mobile, PC via ADSL ou FO, …) ce qui permet une convergence des accès. De plus, les services sont accessibles à l’utilisateur même en cas de mobilté, de roaming, .

L’IMS est développé autour du SIP, Session Initial Protocol. Le SIP est le protocole de signalisation, c’est lui qui gère les connexions et les types de communications (services) : C’est le mécanisme de signalisation qui contrôle tout le trafic, permettant aux différentes entités du réseau de communiquer entre-elles, d’établir et de négocier des sessions multimédias (contextes).

L’IMS est donc le réseau incontournable qui permettra à la 4G (LTE) de bénéficier de toutes ses fonctionnalités, notamment de la voix. L’IMS s’appuyant sur le protocole SIP est une des raisons qui explique l’arrêt du H.323 pour la gestion de la connexion des appels en mode paquet, protocole encore fortement utilisé par l’opérateur historique : France Télécom.

Nous présenterons dans un autre article l’architecture de l’IMS, ce qui nous permettra d’aller un peu plus loin dans la technique.