SIP, la révolution Internet dans la téléphonie
ou comment écraser votre facture de téléphone

Publié le 11/08/2004 - Mis à jour le 21/04/2007 par Jean-Paul Figer

Un peu d'histoire pour comprendre

La VoIP,-Voice Over IP- ou téléphonie par Internet, est le maillon manquant de la convergence Multimédia promise par Internet.

La téléphonie traditionnelle avait jusqu'à présent bien résisté à la vague Internet. Ses atouts : la large diffusion d'équipements terminaux peu coûteux comme les postes téléphoniques ou les télécopieurs, les nombreuses fonctions auxquelles les utilisateurs étaient habitués comme la mise en garde, la conférence, le transfert ou le filtrage d'appels, les services d'urgence. Ses faiblesses : les fonctions offertes aux utilisateurs par cette technologie centenaire n'avaient que très peu évolué et les prix avaient peu baissé. En effet,mis à part l'introduction de la numérotation par fréquence vocale, on cherche vainement ce qui avait bien pu changer depuis 50 ans. De même, alors que la plupart des composants du système téléphonique étaient des ordinateurs dont les prix ont été divisés par plus de mille en 20 ans, on n'a pas constaté de changement significatif dans la tarification fondée sur la durée et la distance.

La téléphonie classique était donc une cible toute désignée pour les conquistadors de l'Internet.

Les premiers systèmes de VoIP destinés à remplacer la téléphonie fixe traditionnelle ont été des échecs sévères pour de nombreuses raisons qu'on peut simplifier en disant que c'était moins bien et plus cher. C'était moins bien car il manquait la plupart des fonctions de la téléphonie traditionnelle. C'était plus cher car le poste classique à 20 euros auto-alimenté par le réseau téléphonique se transformait au mieux en un poste numérique complexe à 500 euros qu'il fallait brancher sur le secteur ou au pire en un ordinateur. De plus, la qualité de la communication laissait à désirer. La perspective de faire des économies sur les communications n'était pas suffisante pour envisager de renouveler tout le matériel.

Cette situation est en train d'évoluer rapidement sous l'impulsion de plusieurs facteurs.

Depuis 2003, ça marche! Le logiciel Skype, que j'ai signalé en septembre 2003 a été téléchargé à 20 millions d'exemplaires en moins d'un an! Il a, pour la première fois, démontré que sur l'Internet public, sans gestion de la qualité de service, la qualité et la facilité d'usage étaient au rendez-vous.
Le standard SIP, adapté à l'Internet, est en train de s'imposer face aux normes complexes héritées des anciens systèmes de téléphonie.
Il existe déjà une offre de téléphones SIP très bon marché (50 euros en août 2004) qui n'imposent plus l'emploi d'un PC.
Il existe même des téléphones SIP Wi-Fi à 250 $ encore un peu chers mais la perspective de téléphoner gratuitement peut les rendre attractifs.
De même, il existe déjà de nombreuses passerelles qui permettent, à faible coût, de réutiliser les anciens équipements.
L'ADSL, indispensable au déploiement de la VoIP dans le grand public, gagne suffisamment de terrain.
De nombreux fournisseurs d'accès Internet,en particulier Free depuis mai 2006, offrent la compatibilité avec SIP.

Qu'est ce qui va changer avec la VoIP et le standard SIP?

Vu de loin, remplacer un téléphone traditionnel par un téléphone SIP n'est pas en soi une révolution. Vu de plus près, ça change tout.

Il n'y a plus besoin de PC pour téléphoner.
Le numéro d'appel est "intégré" au téléphone. En branchant son téléphone IP sur Internet n'importe où dans le monde, vos appels vous suivent! Mieux, si vous disposez de plusieurs téléphones avec le même numéro, ils vont tous sonner en même temps et la communication sera établie avec le premier décroché.
Il y a 30 ans , au cours d'un changement de locaux dans notre société, je vois quelqu'un qui déménage son téléphone. Je lui demande pourquoi et il me répond : je souhaite garder mon numéro! Cette réponse nous a fait beaucoup rire. C'est devenu enfin possible.
Les communications, entre téléphones IP, via Internet sont "gratuites", c'est à dire que les communications téléphoniques sont intégrées dans l'abonnement Internet.
Vous pouvez installer sur votre PC un téléphone logiciel, un "softphone", avec le même numéro que votre téléphone fixe. Le logiciel Windows Messenger possède déjà une interface SIP.
Toutes les fonctions de la téléphonie classique sont disponibles ainsi que de nouveaux services comme :
-l'indication de présence. Si vous avez une liste de correspondants, vous savez si ceux-ci sont connectés ou pas, donc on appelle quand on sait que quelqu'un est là, plus pour savoir s'il est là.
-Vous disposez d'une ligne de téléphone virtuelle par équipement sur la même liaison ADSL. Chaque membre de la famille peut avoir, comme pour l'émail, son propre numéro indépendant des autres.
Il y a des nouveaux services comme l'envoi d'un émail pour chaque appel manqué, la liste en ligne de tous vos appels, l'envoi d'un émail vocal sur la fonction répondeur, l'intégration naturelle dans des applications informatiques.
Et surtout, il n'est plus obligatoire d'acheter le service et l'infrastructure au même fournisseur.

La téléphonie sur IP, comment ça marche ?

Tout d'abord un bref retour sur la téléphonie classique. Les postes de téléphones traditionnels sont reliés directement à des autocommutateurs publics pour les particuliers ou à travers des autocommutateurs privés dans les entreprises. C'est l'autocommutateur qui fournit par la ligne le courant de l'alimentation de l'appareil. Le signal transmis est un signal analogique.
Les autocommutateurs publics sont reliés entre eux par des réseaux spécialisés pour le transport de la voix. Le numéro de téléphone correspond donc physiquement à une ligne téléphonique sur l'autocommutateur désigné. Pour établir une communication téléphonique, il faut donc établir une connexion, un circuit, entre la ligne appelante et la ligne appelée au travers de ces autocommutateurs. Il y a cinquante ans, ces autocommutateurs étaient réalisés avec des systèmes électromécaniques complexes extraordinairement volumineux. Il fallait de gigantesques salles pour les installer. Au début des années 1970, ces systèmes ont été progressivement remplacés par des ordinateurs. La taille et le prix des systèmes ont fortement diminué, mais les ingénieurs des télécoms n'ont pas remis en cause l'architecture des systèmes qui est restée la même. La plupart des progrès techniques ont été réalisé entre les autocommutateurs, l'interface de la ligne d'abonné est resté la même.

La téléphonie sur IP est un ensemble de fonctions téléphoniques qui utilise le protocole IP pour transmettre de la voix et gérer les fonctions téléphoniques. la voix, numérisée et compressée, est transmise sous forme de paquets routés de la même manière que les paquets de données. Il n'y a donc plus de commutation de circuits, c'est la fonction standard de routage de l'Internet qui est utilisée.

Netmeeting a été une des premières applications à transmettre de la voix sur IP. Il fallait un PC relié à Internet pour numériser la voix et la transmettre. Le résultat n'était pas fameux. Les réglages du son étaient délicats et le temps de latence (temps de transmission des paquets) ajouté au temps de compression de la voix, ne permettait pas une conversation naturelle. Avec l'arrivée de l'ADSL et des ordinateurs 20 fois plus rapides, la situation a changé. Skype, sorti en septembre 2003, a été le premier logiciel à rendre la VoIP utilisable. Le système est malheureusement propriétaire et ses fonctions téléphoniques sont limitées. Il ne fonctionne donc qu'entre 2 PCs équipés de Skype. Au début 2004 Skype a introduit la fonction conférence et depuis juillet 2004, Skype offre un service payant pour appeler ou être appelé par des téléphones fixes.

Pour prétendre remplacer la téléphonie fixe, il faut un ensemble de fonctions beaucoup plus évoluées. Netmeeting utilisait le standard H323 développé par l'ITU-T, qui copiait les principes de la téléphonie classique.
Un nouveau protocole, beaucoup mieux adapté à l'Internet a été développé par l'IETF: SIP. C'est ce protocole qui va permettre le développement des fonctions téléphoniques. Il permet aussi de développer des "téléphones SIP" qui permettent de se connecter directement à l'Internet en se passant de PC. Voir en annexe une description du protocole SIP.

Comment faire la transition avec la téléphonie classique

Il est très facile de communiquer entre utilisateurs équipés SIP mais ils sont encore peu nombreux. Comment communiquer avec les téléphones mobiles, les entreprises non équipées ou avec la grand-mère de madame Michu? Il faudra sans doute plusieurs dizaines d'années avant de voir la disparition des téléphones analogiques. Le vrai problème du déploiement de ces systèmes est donc lié à la capacité à communiquer avec l'ancien réseau téléphonique ou à utiliser les anciens équipements. Le standard SIP permet cette interconnexion très facilement à plusieurs niveaux.

Au niveau de l'ancien poste analogique
On peut récupérer les anciens postes analogiques et les connecter par un petit boitier avec une interface dite FXS qui fournit le courant d'alimentation et permet le branchement direct sur le réseau Internet. C'est une solution de ce genre, qui est proposée par les fournisseurs d'accès Internet comme Free avec la Freebox.
An niveau de la ligne d'arrivée téléphonique
Avec une interface dite FXO puisque celle ci est alimentée par l'autocommutateur, on peut faire une passerelle entre le monde SIP et la téléphonie classique, c'est à dire recevoir ou émettre des appels vers l'ancien monde. En utilisant cette ligne, un mobile ou un poste local peuvent ensuite atteindre le reste du monde pour le prix d'une communication locale. L'intérêt de cette solution est de conserver l'installation téléphonique existante tout en la connectant dans les 2 sens au monde SIP.
Pour ceux qui n'ont pas d'équipements ou de numéros à conserver, il existe de nombreux opérateurs qui offrent le service d'interconnexion avec la téléphonie fixe ou mobile mondiale pour des prix extrêmement intéressants.

Le coût de ces adaptateurs (moins de 100 euros par ligne) est minime comparés aux économies permanentes engendrées sur le coût des communications.

Comment passer vite à la téléphonie sur Internet?

Comme d'habitude, j'ai privilégié les solutions gratuites ou peu coûteuses.

1. S'équiper avec un téléphone SIP
Trois solutions:
1. Le logiciel sur PC ou SoftPhone
  Il existe de nombreux modèles. J'utilise la version gratuite de X-Ten, X-Lite que vous pouvez télécharger ici. C'est une version avec fonctionnalités réduites mais tout à fait utilisable. Pour améliorer l'ergonomie du système, vous pouvez utiliser un combiné téléphonique à brancher sur votre PC. Un autre téléphone logiciel gratuit avec des fonctions intéressantes comme la musique d'attente et le transfert d'appel est disponible ici. Il existe un autre modèle Idefisk qui supporte le protocole SIP et IAX.
2. Le téléphone fixe SIP
  Il permet de se passer d'ordinateur. Il se branche directement sur un réseau local Ethernet ou sur votre accès ADSL. J'utilise le BudgeTone-101 (65$ aux US et environ 75 euros en Europe en août 2004) de GrandStream. Il existe aussi une version entreprise, aux alentours de 100 euros, le GXP-2000 qui est la rolls des téléphones SIP : possibilités de s'enregistrer sur 4 proxy SIP, PoE, etc...
3. Le téléphone mobile DECT
  Je recommande le Siemens Gigaset 450 IP . La base permet de se connecter à une ligne analogique et de s'enregistrer sur 6 comptes SIP. On peut associer un ou plusieurs comptes SIP à chaque combiné. C'est l'outil idéal pour faire la transition entre le monde analogique et SIP pour ceux qui ne sont pas encore dégroupés.
2. Obtenir un numéro de téléphone SIP
Il existe de nombreux fournisseurs. Vous pouvez vous inscrire gratuitement sur FreeWorldDialup qui offre l'accès gratuit à beaucoup de services dont par exemple les numéros 800 américains. Il existe aussi SIPphone qui vous donne une adresse et la téléphonie SIP gratuitement. Pour avoir un fournisseur français, vous pouvez utiliser Phonesystems-Keyyo ou votre fournisseur d'accès Internet s'il est compatible SIP.
Je vous suggère de regarder toutes les nouvelles fonctions offertes par ces systèmes comme la liste à jour en permanence des appels envoyés, reçus, manqués ou la réception des messages vocaux par émail ou comment se faire appeler par des téléphones fixes sur des numéros locaux.
3. Téléphoner à ses amis
Pour me joindre voici deux numéros de test
sip:439467@fwd.pulver.com
sip:17476680491@proxy01.sipphone.com
ou ce numéro de téléphone fixe gratuit si vous appelez de Seattle +1 360-226-6782 fourni gratuitement par IPKall.

Pour aller plus loin

L'étape suivante consiste à relier son installation fixe actuelle à Internet. Il existe des passerelles ou des adaptateurs très bon marché (autour de 100 euros) qui permettent de le faire comme le SPA-3000 de Sipura que j'utilise.
A noter que ce système permet de réutiliser son installation téléphonique existante., en particulier ses téléphones sans-fil DECT. On peut configurer le système pour que tous les appels -sauf les appels locaux pour les urgences- soient émis vers Internet donc gratuits ou à tarif local dans le monde entier. En cas de coupure de courant, le système commute automatiquement le téléphone intérieur vers le réseau téléphonique. Vous pouvez aussi télécharger un petit PBX virtuel sous Windows.

Si vous êtes dégroupé, il y a une meilleure solution que je décris ici.

Si vous n'avez que des téléphones DECT, la meilleure solution est d'utiliser le Siemens 450 IP décrit plus haut.

Et pour aller encore plus loin, FreePBX (ex-Asterisk)

Pour aller plus loin, vous pouvez installer un PABX SIP avec le logiciel PBX gratuit Asterisk ou une version plus intégrée FreePBX qui fonctionne sur un petit PC Linux. Les fonctions les plus sophistiquées des autocommutateurs téléphoniques deviennent disponibles à la maison : musique d'attente, conférence, accueil vocal par une standardiste numérique, messagerie vocale, envoi des messages vocaux par émail, appel direct depuis son agenda Outlook, fonctions CRM, choix du meilleur opérateur pour une destination donnée. Il existe un projet trixbox qui permet de tout installer automatiquement sur un PC avec un minimum de connaissances de Linux et de la téléphonie. Il suffit de télécharger une image de CD-ROM (500Mo), de graver ce CD et de booter à partir de ce CD sur un PC. Tout s'installe automatiquement. Impressionnant. La configuration se fait très simplement à l'aide d'un navigateur. Il n'y a pas besoin de cartes spéciales dans le PC si on utilise des téléphones ou des adaptateurs SIP.

Voir tous les détails dans l'article que j'ai écrit : Trixbox, un central téléphonique SIP gratuit à la maison ou au bureau .

ENUM

ENUM est un mécanisme qui permet d'utiliser un numéro de téléphone comme clé de recherche dans les DNS pour trouver la meilleure manière de joindre une personne. Il faut utiliser le numéro de téléphone au format UIT E.164 comme :
+33 1 45 44 35 69
Il existe un service gratuit e164.org qui permet d'associer votre numéro de téléphone analogique à un numéro VoIP et même à des adresses de courrier électronique ou à des services de messagerie instantanée. Si vous disposez d'un téléphone en VoIP, ce service permet donc de joindre, en VoIP, une personne dont vous ne connaissez que le numéro de téléphone analogique. Je doute que les opérateurs se précipitent sur ce système. Il faut aussi utiliser un service, comme Asterisk, qui va vérifier si votre correspondant est joignable en VoIP.

Ce système permet aussi d'attribuer à votre serveur des numéros de téléphone analogique. J'ai bien obtenu une plage de numéros +88299 003407 00 à 99 pour mon serveur sip.figer.net mais je n'ai pas encore trouvé comment faire pour qu'il réponde à cette plage de numéros !

Conclusion provisoire

La technologie centenaire du téléphone analogique a vécu. De même que les transferts de fichiers .mp3 en peer-to-peer ont transformé l'offre et les usages de la musique, de même SIP va profondément transformer l'énorme marché (environ 500 milliards de dollars) de la téléphonie fixe traditionnelle. La téléphonie gratuite par Internet va générer les mêmes abus que l'émail gratuit et je me demande déjà comment éviter les appels vocaux de Mboma' Mboma pour l'aider à rapatrier ses millions de dollars qui dorment au Nigeria en France?

Liens utiles

Un site dédié à la VoIP (en anglais)
Le standard SIP -RFC3261- en format pdf (202 pages)

Les principes de SIP

SIP, Session Initiation Protocol, est un protocole qui permet de créer et gérer des sessions entre participants pour échanger des données. Il est indépendant de la nature des données et du protocole de transport. Il peut donc servir à établir de conversations téléphoniques et des conférences, mais il n'est pas limité à cet usage. Ce problème n'est pas simple puisque les participants peuvent bouger, avoir des noms différents, utiliser des moyens de communication différents, quelquefois simultanément.

Vu de l'utilisateur, une adresse SIP c'est un peu comme une adresse émail. Voici par exemple celles qui me servent de test :
sip:439467@fwd.pulver.com
ou
sip:jfiger@sip.figer.net
Il existe une version sécurisée du protocole sips qui utilise TLS comme protocole sécurisé comme le protocole https vis à vis de http.

SIP possède cinq grandes fonctions pour établir et terminer des communications multimédia.

Adresse de l'utilisateur
pour déterminer le système terminal qui doit être utilisé pour la communication.
Disponibilité de l'utilisateur
pour déterminer si l'utilisateur a envie de participer à la communication.
Moyens de l'utilisateur
pour déterminer le média dont dispose l'utilisateur et ses caractéristiques
La mise en route de la session
"sonnerie" et établissement des paramètres de la session
Gestion de la session
incluant le transfert et la fin de session, la modification des paramètres de la session ou l'appel de services

Toutes ces fonctions sont assurées par un réseau de machines appelées des "Serveur Proxy". Les utilisateurs s'adressent à ces serveurs proxy pour s'enregistrer ou demander l'établissement de communications. Toute la puissance et la simplicité du système vient de là. On peut s'enregistrer sur le proxy de son choix indépendamment de sa situation géographique. L'utilisateur n'est plus "attaché" à son autocommutateur. Une entreprise avec plusieurs centaines d'implantation physiques différentes n'a besoin que d'un serveur proxy quelque part sur l'Internet pour établir "son" réseau de téléphonique "gratuit" sur l'Internet un peu à la manière de l'émail. Les dizaines de milliers d'autocommutateurs peuvent être remplacées par quelques serveurs proxy. On imagine bien la révolution. Mais comme d'habitude rien n'empêchera de remplacer un autocommutateur par un serveur proxy réduisant ainsi l'intérêt du système. C'est un peu comme l'émail où à la place d'un seul gros système d'émail, certaines entreprises continuent à gérer des centaines de serveurs mails locaux coûteux à installer et à opérer.

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