IMS : un réseau taillé pour le multimédia
La multiplication des réseaux devient un casse-tête pour les opérateurs. IP Multimedia Subsystem fournit une réponse au problème.
01net.
le 08/09/06 à 07h00
Devant votre grand écran, vous suivez la fameuse étape de montagne du Tour de France qui risque de bouleverser le classement général. Les coureurs attaquent le dernier col. Un premier groupe, composé d'une quinzaine d'hommes, précède
de cinq minutes un peloton à l'agonie. Il fait un soleil de plomb. Soudain, l'un des favoris démarre. En quelques lacets, il a pris cent mètres d'avance.
A ce moment, apparaissent sur l'écran, dans une fenêtre, la photo du cousin Ludovic et son numéro de téléphone. La spécialité de Ludovic est d'appeler au mauvais moment... Avec la télécommande, vous donnez l'ordre au système de
renvoyer l'appel sur la boîte vocale. Une demi-heure plus tard, alors que les coureurs ne sont plus qu'à deux kilomètres du sommet et que l'échappé, qui a présumé de ses forces, perd du terrain, c'est la photo de votre patron qui s'affiche à
l'écran.
Cette fois, ça semble sérieux. Ce doit être cette histoire avec les clients allemands qui rebondit... Toujours par le biais de la télécommande, vous demandez que l'appel soit dirigé vers votre mobile, et donnez l'ordre au
magnétoscope virtuel en réseau d'enregistrer le reste de l'étape. Lorsque vous reviendrez, vous reprendrez le direct là où vous l'avez laissé.
Il faut un effort de standardisation
Ce scénario se révèle moins futuriste qu'il n'y paraît. Alcatel, entre autres, propose déjà ce genre de services avec son offre Communication TV. Toutes les briques techniques existent, mais cette solution, ainsi que celles des
concurrents, comporte beaucoup de développements propriétaires.
L'une des promesses de l'architecture IMS (IP Multimedia Subsystem) est de normaliser toutes ces briques et les liens pour en rendre le déploiement plus facile. L'autre apport consiste à mutualiser les
ressources consacrées aux services. ' C'est le guichet unique d'accès aux serveurs d'applications ', résume Laurent Hué, responsable du laboratoire communications multimédias de FT R&D. Ce sera
la fin des services en silos actuels.
Jusqu'à présent, chaque service, autonome, constituait un tout, du terminal jusqu'au serveur abritant le service. Longtemps, la voix resta seule. A partir des années 80, on ajouta la transmission de données sur le réseau
téléphonique. Le mobile est apparu au début des années 90, avec sa propre infrastructure, lui aussi ne fournissant d'abord qu'un service voix (GSM).
Et depuis l'arrivée du GPRS, la donnée s'y est à son tour installée. Un troisième réseau, l'ADSL, a vu le jour dès 2000 pour la navigation sur Internet. Ensuite, la voix et la télévision sont venues se greffer. Cette dernière
arrivant aussi sur les mobiles.
Les opérateurs installent dans les aéroports, les hôtels, les centres de congrès, etc., un nouveau réseau d'accès : les réseaux radio publics (hot spots) Wi-Fi. Des employés itinérants s'y connectent pour
accéder, par exemple, à l'intranet de leur entreprise. Le mouvement s'emballe. Des applications de travail collaboratif et de gestion de présence se développent. Au départ, elles furent conçues pour des terminaux fixes connectés à des réseaux à haut
débit.
Mais le mobile devenant le terminal à tout faire depuis l'arrivée de la 3G, pourquoi ne pas y disposer de ces applications de présence et de téléconférence ? Pourquoi ne plus avoir qu'un seul numéro d'appel pour un poste fixe ou
un mobile ? Et pourquoi ne pas déclencher une téléconférence réunissant des postes fixes, des téléphones sur PC et d'autres mobiles ?
Un seul serveur par type de service
Arrêtons la liste. Faire communiquer tous ces services et ces réseaux devient vite un casse-tête lorsqu'on les combine entre eux. Et pourtant les applications de demain seront composées à partir de ces ingrédients de base. De plus,
pourquoi posséder un serveur de gestion des abonnés pour le réseau RTC, un autre pour le réseau de mobiles et un autre pour le haut-débit ? Pourquoi autant de serveurs d'authentification, de facturation ou encore d'applications que de
réseaux ? IMS arrive pour y mettre de l'ordre.
Dès son lancement, la 3G promettait une floraison de nouveaux services : visiophonie, localisation, achats en ligne, travail collaboratif, etc. Le 3GPP a élaboré une architecture adaptée à cette foison de services : ce sera
IMS. Dans les grandes lignes, tous les terminaux et les réseaux d'accès (GSM, 3G et ses évolutions, tels HSDPA ou LTE) seront raccordés à un c?"ur de réseau IP. Au-dessus, une couche de contrôle constituera la véritable gare de triage vers
les serveurs d'applications.
Dès lors, il n'existera plus qu'un serveur par service (voix, vidéo, vidéoconférence, présence...), et ce, quel que soit le réseau d'accès. Cette couche de contrôle a pour objectif d'adapter le contenu au réseau et au terminal. A
cette fin, IMS se compose de plusieurs briques de base : le serveur d'applications, HSS, qui s'occupe des abonnés, l'ensemble de modules CSCF, qui gère les sessions. Le ciment de l'ensemble étant le protocole SIP, qui autorise toutes ces
briques et ces couches à communiquer entre elles.
L'initiative séduit. Un autre groupe de travail de l'ETSI a créé l'équivalent d'IMS pour les réseaux fixes : TISPAN (Telecoms and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networks). Finalement,
les deux architectures seront fondues en une seule sous le nom d'IMS. Les opérateurs de réseaux câblés, regroupés au sein du Cable Labs, définissent le PCMM (Packet Cable Multimedia), qui va s'intégrer à IMS.
Reste que la mise en ?"uvre d'une telle architecture ne se réalise pas d'un claquement de doigts. Tous les opérateurs y travaillent. C'est le cas de l'américain Global Crossing. ' Avant d'annoncer des
services, il faut tester chaque brique technique avec nos partenaires, et qu'elles fonctionnent entre elles, explique Gary Miller, architecte réseau pour les services de convergence entre fixe et mobile. Le système doit se
montrer sans faille. Ensuite seulement nous penserons aux services. Ils combineront téléconférence, collaboration, Wi-Fi et gestion de présence. Mais avant de les lancer, la fiabilité technique doit être au rendez-vous. Nous n'avons pas le droit à
l'erreur. '
Glossaire
3GPP.
3rd Generation Partnership Project groupe de travail de l'ETSI, qui a défini la 3G et ses évolutions.
CSCF.
Call Session Control Function, pour gérer les requêtes SIP entre les terminaux et les serveurs d'applications, cette fonction comprend trois grands modules?" : P-CSCF
(proxy), S-CSCF (serving) et I-CSCF (interrogating).
HSS.
Home Subscriber Server, base de données qui contient les profils des abonnés. Elle intervient dans leur authentification et l'autorisation d'accès aux services.
IMS .
IP Multimedia Subsystem, architecture qui garantit l'interopérabilité des différentes briques et celle entre les réseaux d'opérateurs.
NGN.
Next Generation Network, étape de transition entre IMS et les réseaux actuels, NGN consiste à introduire IP comme c?"ur de réseau et à découpler les fonctions de contrôle de celles de
commutation proprement dites.
Serveur d'applications. Il héberge les applications traitées par IMS comme la voix, la visioconférence ou la gestion de présence.
SIP .
Session Initiative Protocole, défini par le groupe de normalisation IEFT, SIP est un nouveau langage de signalisation adapté aux sessions multimédias.
Deux exemples d'applications professionnelles
Un expert en assurances est envoyé sur les lieux d'un sinistre. Sur place, il constate que les dégâts sont supérieurs aux premières estimations. Depuis son mobile, il en avertit son chef de service, lui aussi en déplacement. Ce
dernier lui demande d'envoyer en direct une vidéo du sinistre, filmée avec la caméra de son mobile. La requête est lancée en SIP vers le module CSCF, lequel contrôle auprès de HSS que l'utilisateur a droit au service vidéo. Après accord,
toujours via SIP, il commande au réseau UMTS d'établir une session vidéo en parallèle de la communication vocale.
A peine a-t-il terminé de relever un dérangement qu'un technicien de maintenance est envoyé sur un lieu d'intervention qu'il ne connaît pas. Il ne possède aucune carte. Depuis son mobile, il appelle un portail vocal d'itinéraire,
indique l'endroit où il se trouve et celui où il doit se rendre, ainsi que son numéro d'appel. Puis il raccroche. Le portail vocal envoie la requête à CSCF par SIP. Vérification auprès du module HSS que le service est autorisé. Toujours par SIP,
CSCF transmet au serveur d'itinéraire la demande et le numéro de l'utilisateur. Le serveur établit le plan et, via CSCF, transmet la carte au réseau UMTS qui l'achemine vers le terminal. Quelques instants plus tard, l'itinéraire et, selon les
performances du téléphone, une carte s'affichent automatiquement sur son mobile.
La fin programmée de l'architecture en silos
Aujourd'hui : chaque service forme un tout
Demain : des ressources partagées entre services
La couche de contrôle
1. Le point d'entrée
P-CSCF constitue le point d'entrée de la couche de contrôle d'IMS. Il gère, notamment, la qualité de service.
2. La gestion des abonnés
HSS équivaut à la base HLR (Home Location Register) des réseaux GSM. Il gère la base d'abonnés, l'authentification et la localisation des utilisateurs.
3. Une interface
S-CSCF communique avec HSS et fait l'interface avec les serveurs d'applications (voix, vidéo, présence...).
4. L'ouverture
I-CSCF sert de passerelle avec les réseaux d'autres opérateurs.
5. La communication
SIP est le protocole qui lie entre elles toutes les briques de l'architecture : au sein de la couche de contrôle, de même quentre celle-ci et les autres composants du réseau.
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