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PRÉSENTATION DU MODULE Objectif: Maitriser les étapes du dimensionnement et ing

PRÉSENTATION DU MODULE Objectif: Maitriser les étapes du dimensionnement et ingénierie des nouvelles générations de réseaux NGN et IMS Objectifs intermédiaires: – Les composants du réseau NGN – Les protocoles de signalisation dans le réseau NGN – Les différents types de NGN – Le fonctionnement de l’IMS – Le dimensionnement et l’ingénierie NGN accès (flux média + signalisation) – Le dimensionnement et l’ingénierie NGN transit (flux média + signalisation) – Le dimensionnent et l’ingénierie IMS 2 CHAPITRE 1. NEW GENERATION NETWORK (NGN) SECTION I: LES COMPOSANTS DU NGN Méthodologie: • Cours magistral (CM) • Travaux dirigés (TD) • TP avec des outils opensources (Téléphonie sur IP) • Projet de dimensionnement du NGN et IMS pour chaque étudiant Notes: • Test en ligne (60) • Projet de dimensionnement (40) Prérequis: • Cours de trafic • ART, Réseaux Mobiles 5 Sommaire I. Décomposition d’un commutateur TDM II. Nœuds NGN 6 Architecture du commutateur TDM (1) Le commutateur TDM (Time Division Multiplexing) est composé de: - Unité de Raccordement d’Abonné (URA) - Unité de Raccordement Multiplex (URM) - Base de Temps (BT) - Auxiliaire (AUX) - Réseau de connexion (RCx) - Unité de commande (UC) 7 Architecture du commutateur TDM (2) 8 BT URA URM AUX RCx Téléphone fixe Commutateur TDM Commutateur TDM UC E1 Définition NGN Il n’existe pas une définition standardisée du NGN. Il existe plusieurs définitions parallèles du NGN: - Le NGN est un réseau de nouvelle génération dont la partie cœur est basée sur le transport IP - Le NGN est un réseau de nouvelle génération dont la partie transport est séparée de la partie contrôle - Le NGN est un réseau de nouvelle génération dont les interfaces entre les nœuds sont ouvertes et standardisées. 9 Décomposition du switch TDM La décomposition du commutateur TDM consiste a remplacer les éléments du commutateur traditionnel par de nouvelles entités. La NGN FC (UIT) a proposé les remplacement suivants: o Le réseau de connexion (RCx) est remplacé par un transport IP o L’unité de raccordement d’abonné (URA) est remplacée par une passerelle d’accès pour connecter les téléphones o L’unité de raccordement multiplex (URM) est remplacée par une passerelle de jonction pour assurer l’interfacage avec les autres commutateurs (réseaux) o L’unité de commande (UC) est remplacé par un agent d’appels (commutateur logiciel) o L’auxiliaire (AUX) est remplacé par un serveur d’application o La Base de Temps (BT) n’a pas d’équivalent donc pas utiliser. 10 Résultat de décomposition du switch TDM 11 BT URA URM AUX RCx Téléphone fixe Commutateur TDM Commutateur TDM UC E1 Réseau Transport IP Téléphone fixe Commutateur TDM E1 Passerelle d’accès Passerelle de Jonction Agent d’appels Serveur d’application Réseau NGN Sommaire I. Décomposition d’un commutateur TDM II. Nœuds NGN 12 Les entités NGN Les différentes entités du NGN sont: o Passerelle d’accès (Access Gateway) o Passerelle de jonction (Trunking Gateway) o Agent d’appels ou Commutateur logiciel (Softswitch) o Passerelle de Signalisation (Signaling Gateway) o Transport IP / MPLS o Serveur d’application (Application Server) o SBC (Session Border Controller) 13 Passerelle d’accès La passerelle d’accès ou Access Gateway (AG) assure les fonctions suivantes: o Multiplexeur d’accès o Adaptation des flux media échangés entre le transport IP et les différents types d’accès o Différents types d’accès (POTS, RNIS, ADSL, FTTH, WLAN, UMTS etc.) o Multiservices La fonction multiservice fait que l’AG est souvent nommée MSAN (Multiservice Access Node) ou Nœud d’accès multiservice. 14 Passerelle d’accès 15 Passerelle d’accès (MSAN) Routeur IP ADSL FTTH RNIS POTS NodeB PBX CSG TV STB WLAN Passerelle de jonction La passerelle de jonction ou Trunking Gateway (TG) assure l’adaptation des circuits venant des réseaux TDM (RTC / RNIS et GSM / UMTS) en des flux média allant vers le NGN et vice versa. Les passerelles de jonction (TG) et passerelles d’accès (AG) sont toutes des passerelles média (Media Gateway – MG) car elles se retrouvent sur la route (le chemin) des flux media RTP. 16 Passerelle de jonction 17 Routeur IP Réseau GSM / UMTS Réseau RTC / RNIS GMSC CAA / CT Passerelle de Jonction (Trunking Gateway) E1 Flux media Commutateur Logiciel ou Softswitch Le commutateur logiciel ou Softswitch assure: o L’établissement, le maintient et la rupture des communications o Le traitement (l’interprétation) de la signalisation dans le réseau NGN o La gestion des ressources des passerelles Media (Media Gateway) o L’orchestration des services dans le réseau NGN o Le traitement et le routage du trafic en donnant des ordres aux MG Le softswitch est aussi nommé Media Gateway Controller (MGC) car il assure la gestion des ressources des passerelles Media (Media Gateway) 18 Commutateur Logiciel ou Softswitch 19 TG TG TG SSW5 AG SIP phones GMSC CAA MSC ADSL / ADSL2+ SSW4 SIP SS7 SS7 SS7 Il existe deux types de Softswitch : o Softswitch transit ou Sotfswitch class 4 o Softswitch accès ou Sotfswitch class 5 Passerelle de signalisation La passerelle de signalisation ou Signaling Gateway (SG) assure l’adaptation (sans aucune interprétation) de la signalisation TDM venant des réseaux RTC / RNIS et GSM / UMTS en une signalisation basée sur IP allant vers le NGN et vice versa. Il existe deux types de SG: o Standalone SG (la SG est installée a part) o Associated SG (la SG est associée avec une AG ou TG) NB: La SG n’interprète pas la signalisation, cette tâche est assurée par le Softswitch 20 Passerelle de signalisation 21 Réseau de transport IP / MPLS TG AG GMSC CAA ADSL / ADSL2+ Routeur Routeur Routeur SG SG MERCI 22 SECTION II: SIGNALISATION DANS LES RESEAUX NGN Sommaire I. SIP II. SIGTRAN : Transport de la Signalisation sur IP III. MEGACO / H248 2 4 Introduction (1) SIP (Session Initiation Protocol) est un protocole de signalisation défini par l’IETF (Internet Engineering Task Force) permettant l’établissement, la libération et la modification de sessions multimédias (RFC 3261). Il hérite de certaines fonctionnalités des protocoles HTTP (Hyper Text Transport Protocol) utilisé pour naviguer sur le WEB, et SMTP (Simple Mail Transport Protocol) utilisé pour transmettre des messages électroniques (E-mail). SIP s’appuie sur un modèle transactionnel client/serveur comme HTTP. L’adressage utilise le concept d’URL SIP (Uniform Resource Locator) qui ressemble à une adresse E-mail. Chaque participant dans un réseau SIP est donc adressable par une URL SIP. 25 Adresse SIP: • 771234567@213.89.110.118 • 771234567@orange.sn • numero@host • numero@gateway • numero@domain 26 Introduction (2) SIP a été étendu afin de supporter de nombreux services tels que la présence, la messagerie instantanée (similaire au service SMS dans les réseaux mobiles), le transfert d’appel, la conférence, les services complémentaires de téléphonie, etc. SIP a été retenu par le 3GPP pour l’architecture IMS (IP Multimedia Subsystem) comme protocole pour le contrôle de session (voix, vidéo, IM, Présence, IPTV) et le contrôle de service. Le protocole SIP n’est qu’un protocole de signalisation, SIP ne transporte pas la voix ni la vidéo. Une fois la session établie, les participants de la session s’échangent directement leur trafic audio/vidéo à travers le protocole RTP (Real- Time Transport Protocol). 27 Les piles de protocole SIP et RTP SIP serveur (Proxy, Registrar, Redirect, Location) SIP Phone 1 SIP Phone Softphone SIP Switch ou Routeur GMSC CAA Passerelle SIP SIP SIP SIP UDP / TCP IP Ethernet Physique RTP RTP RTP RTP UDP IP Ethernet Physique 28 Le entités SIP SIP définit deux types d’entités: • les clients SIP • les serveurs. 29 Entités SIP Les entités définies par SIP sont : Le serveur proxy (Proxy server) : Il reçoit des requêtes de clients qu’il traite lui-même ou qu’il achemine à d’autres serveurs après avoir éventuellement réalisé certaines modifications sur ces requêtes. Le serveur de redirection (Redirect server) : Il s’agit d’un serveur qui accepte des requêtes SIP, traduit l'adresse SIP de destination en une ou plusieurs adresses réseau et les retourne au client. Contrairement au Proxy server, le Redirect server n'achemine pas de requêtes SIP. Le serveur d’enregistrement (Registrar) ; Il s’agit d’un serveur qui accepte les requêtes SIP REGISTER. SIP dispose de la fonction d’enregistrement d’utilisateurs. L’utilisateur indique par un message REGISTER émis au Registrar, l’adresse où il est joignable (e.g., adresse IP). L’agent utilisateur (UA, User Agent) : Il s’agit d’une application sur un équipement de l’usager qui émet et reçoit des requêtes SIP. Il se matérialise par un logiciel installé sur un PC, sur un téléphone IP ou sur une station mobile LTE (UE, User Equipment). 30 Méthodes (Requêtes) et Réponse SIP (1) Le RFC 3261 définit six requêtes ou méthodes SIP. La méthode INVITE est utilisée afin d’établir une session entre UAs. INVITE contient les informations sur l’appelant et l’appelé et sur le type de flux qui seront échangés (voix, vidéo, etc.). Lorsqu’un UA ayant émis la méthode SIP INVITE reçoit une réponse finale à l’invitation, il confirme la réception de cette réponse par une méthode ACK (Acknowledgement). 31 Méthodes et Réponse SIP (2) La méthode BYE permet la libération d’une session préalablement établie. Elle correspond au message RELEASE des protocoles SS7. Un message BYE peut être émis par l’appelant ou l’appelé. La méthode REGISTER est utilisée par un uploads/Ingenierie_Lourd/ partie-i-rappel-du-reseau-ngn-v2.pdf