III.1 Préparations pour l’évolution du cœur réseau
Pour préparer une bonne évolution du cœur réseau mobile et fixe nous proposons dans un premier temps la création d’une épine dorsale IP (Backbone IP) permettant aux équipements cœur réseau NGN distants de dialoguer entre eux. Ce Backbone IP sera un réseau convergent capable de transporter tout type de trafic. Il est à noter que le réseau IP traditionnel n’incorpore pas de fonctionnalités de qualité de service en natif. Il fonctionne sur le principe du « best-effort » et ne peut garantir la fourniture de services à fortes contraintes comme les applications temps réel, parmi lesquelles la voix.
A ce titre, des mécanismes de QoS doivent être apportés aux réseaux IP traditionnel. Plusieurs mécanismes de QoS ont été développés par l’IETF :
– RSVP (Resource Reservation Protocol)
– DiffServ (Differentiated Service)
– MPLS (Multi-Protocol Label Switching)
III.1.1 Mise en place d’un dorsal IP avec la qualité de service (QoS) requise
Dans un réseau NGN qui tend vers « TOUT IP » la qualité de service est vraiment requise, donc la mise en place d’un dorsal IP/MPLS est la solution idéale. L’intérêt de MPLS n’est actuellement plus la rapidité mais l’offre de services qu’il permet, avec notamment les réseaux privés virtuels (VPN) et le Trafic Engineering (TE), qui ne sont pas réalisables sur des infrastructures IP traditionnelles. Avec ce type de dorsal, Comores Télécom peut basculer tous ses clients LS sur le dorsal IP/MPLS en leur offrant plus de débit et d’autres services.
Exemple des clients pouvant bénéficier un tel réseau de transport :
ASECNA
BIC
EXIM BANK
MECK
Etc…
III.1.2 Proposition d’une topologie backbone IP/MPLS
Selon la localisation des sites abritant les équipements du cœur réseau, voici une proposition d’une topologie du réseau IP/MPLS avec les différents points de présences (PoP) arbitraires. Les routeurs utilisés sur un backbone IP/MPLS sont en général des routeurs modulaires compatibles avec l’IP/MPLS, nous avons pris comme exemple des routeurs CISCO séries 7609 et 7200 ainsi des Switchs CISCO Catalys séries 6500/3560
Figure 15 : Topologie du backbone IP/MPLS
III.2 Architecture du cœur réseau sécurisé
Avant la mise en place d’une nouvelle infrastructure réseau des télécommunications et informatique il faut prévoir un système de sécurité de bout en bout du réseau. Il existe plusieurs niveaux de sécurité dans les réseaux mais nous allons nous baser dans ce paragraphe à la sécurisation des équipements core network de Comores Télécom. Pour avoir une bonne sécurité au niveau cœur réseau il faut s’assurer que tous les équipements soient :
− Redondés
− Décentralisés
− Interconnectés avec diffèrents noeuds
− Configurés avec des backups
− Etc …
Si nous regardons la figure 1 du paragraphe I.2.1 qui illustre la configuration actuelle du cœur réseau mobile, nous remarquons que pour ce dernier le niveau de sécurité est critique, si on tient compte que dans le domaine des télécommunications il est impératif d’assurer la continuité de service.
III.2.1 Proposition d’une configuration sécurisant le cœur réseau mobile
Nous pouvons proposer deux façons pour la sécurisation du cœur réseau pour augmenter la probabilité de disponibilité du réseau.
La première solution consiste à faire une modification sur la configuration actuelle en appliquant la fonction appelée Dual-Homing.
Pour ce faire, il suffit de rajouter sur chaque MSC-Server (Msoft X3000 d’Anjouan et celui de Volo-Volo) une configuration qui permettra au Msoft X3000 du site de Volo-Volo de contrôler le Msoft X3000 d’Anjouan en cas de défaillance de ce dernier, et de prendre la relève et vice versa. Il est à noter que le BSC de chaque site doit tenir compte de cette nouvelle configuration. Des liaisons vers les UMG 89000 de chaque site seront encore rajoutées.
Figure 16 : Architecture dual-homing
La deuxième solution c’est d’installer d’autre MSC server et de MGW pour renforcer le niveau de sécurité du cœur réseau en adoptant le concept du MSC Pool.
Comme technologie avancée, des constructeurs du cœur réseau, elle est basée sur le concept de connecter plusieurs MSCs pour former un MSC Pool à partir duquel les abonnés pourront se partager les ressources.
Dans ce scénario, N+1 MSS (Mobile Softswitch Solution ou MSC Server) sont actifs et sont responsables de la gestion des MGW. A chaque fois qu’un MSS tombe en faute, un autre MSS parmi les N du pool, prend en charge l’ensemble de son trafic, ainsi chaque MSC du Pool constitue un MSC stand-by pour son voisin.
Le MSC pool peut se développer à partir d’un réseau 2G où le cœur du réseau adopte la solution softswitch, qui divise le MSC en un MSC Serveur et un MGW et un réseau d’accès qui adopte la solution BSS comme notre cas.
Les principes liés à l’association de MSCs ou MSC Pool incluent :
– Le handover
– La tolérance de fautes
– Migration d’abonnées ou Roaming
– Équilibrage de charge du MGW
– Production d’un A-Flex par un MGW
– Gestion des circuits sur l’interface A par le MGW
Ci-dessous une architecture d’un cœur réseau illustrant la configuration d’un concept MSC pool.
Figure 17 : Concept MSC POOL
III.2.2 Proposition d’une configuration sécurisant le cœur réseau fixe
Au niveau du cœur réseau fixe de Comores Télécom, l’instauration de sécurité réalisable actuellement à court ou moyen terme est la configuration d’un réseau maillé (voir figure 18).
Figure 18 : Architecture du cœur réseau en configuration maillé
Cette architecture rend le trafic disponible, lorsque par exemple le faisceau qui pointe vers l’OCB de Mohéli est rompu, le trafic passe par le faisceau Anjouan-Mohéli pour atteindre l’OCB de Mohéli.
III.3 Exploitation des équipements cœur réseau mobile dans le domaine packet switching (PS).
En nous référant au paragraphe II.1.1 figure 4, nous pouvons proposer un premier pas d’une évolution de notre réseau mobile en offrant à nos abonnés des services GPRS.
Un opérateur historique qui a l’ambition d’évoluer son réseau mobile vers NGN de haut débit doit progressivement suivre certaines étapes. Donc pour atteindre son objectif il doit apporter des modifications énormes à long terme au sein du cœur réseau et dans la partie radio (augmentation de certains équipements).
Avec les équipements core network GSM existant, il suffira de rajouter deux (2) routeurs intelligents (SGSN et GGSN) connectés sur le domaine PS pour avoir les services GPRS. Les mêmes équipements seront encore utilisés lors de la mise en service d’un réseau de 3G.
– Caractéristiques de la technologie radio GPRS
Les spécifications GPRS de la première phase réutilisent le système radio GSM. La principale nouveauté est l’allocation dynamique de canal; ce qui autorise des transferts à débit variable.
Le GPRS est capable d’allouer le même time slot à plusieurs utilisateurs lors des périodes chargées et plusieurs times slots à un seul utilisateur (maximum 8) pour atteindre le haut débit (maximum théorique 171,2 kbits/s).
– Applications GPRS
. Accès au WEB
. Messagerie électronique
. Transfert de fichier
. Commerce électronique
. Services d’information
− Météo,
− Résultats sportif
− Trafic routier
− Horoscope
. Télémétrique
− Distributeurs automatiques
− Gestion de flottes (taxis, bus, navires, etc…)
− Contrôle d’équipement à distance
. Services de messagerie courte
Par rapport à un réseau de 3G le GPRS est plus rapide pour sa mise en œuvre et l’abonné garde la même carte SIM GSM pour l’utilisation des services GPRS.
III.3.1 Evolution vers un cœur réseau Sous-système IP Multimédia
La mise en place de l’UMST quel que soit la release demande un certain temps ainsi nous proposons un réseau IP Multimédia beaucoup plus évolué pour une bonne fois pour toute en nous référent au paragraphe II.1.1.1 figure 7.
En supposant qu’un réseau IP/MPLS existe, l’installation d’un réseau IMS est favorable car la connexion de bout en bout s’effectue avec des liens IP. Voici une proposition de la topologie UMTS R5 avec le réseau IP/MPLS.
Figure 19 : Architecture UMTS R5 proposée
III.4 Evolution du cœur réseau fixe
Selon la topologie du coeur réseau fixe existant, il y a deux scénarios que nous allons proposer pour l’évolution du coeur réseau vers un réseau de nouvel génération (NGN).
Premièrement nous allons prendre comme référence le scénario 1 du paragraphe II.1.2 figure 9 qui montre comment un opérateur peut migrer le trafic international vers la VoIP. Pour cet exemple nous pouvons faire pareil au niveau du commutateur transit qui est l’OCB 283 du site de Volo-Volo. Pour se faire, nous recommandons d’installer un softswitch et un media gateway dans le site qui va assurer la gestion du trafic international; nous avons obtenu donc une solution NGN en transit.
Deuxièmement c’est de prendre en considération le scénario 4 du paragraphe II.3 (figure 14) particulièrement la phase 3. Si nous regardons très bien l’architecture du cœur réseau fixe de Comores Télécom que nous avons dessiné dans le paragraphe I.4.1, les OCBs jouent le rôle des commutateurs de classe 4. Dans ce cas on peut les remplacer progressivement en utilisant la solution tout IP en overlay. Donc pour atteindre notre objectif, nous recommandons le déploiement d’une architecture entièrement basée sur IP, qui sera constituée par des commutateurs de classe 5 raccordés aux abonnés à l’aide des MSAN. Il sera en parallèle au réseau traditionnel, qui continue à fonctionner avec autonomie de gestion.
Figure 20 : Topologie d’une évolution cœur réseau fixe
Ce réseau IP overlay de haut débit permettra d’offrir des nouveaux services générant de nouveaux revenus. Des plateformes d’applications services se baseront sur l’équipement MSAN comme nœud d’accès pour offrir de nouveaux services qui sont répartis en deux catégories :
– Services Résidentiels
. VoIP
. IP_TV
. Accès Haut débit à Internet
. VoD
. Interactive gaming
– Services d’affaires
. Accès haut débit à Internet
. VoIP
. Vidéo conférence
. E-commerce
. IP centrex
. Réseaux Virtuels Privés de données (VPN)
Le tableau suivant résume les différents débits nécessaires pour assurer ces services et qui dépendent étroitement des codecs audio et vidéo utilisés :
Tableau 1: Estimation du débit utile pour la nouvelle gamme de services
III.5 Déploiement du Point de Transfert Sémaphore (PTS) dans le coeur réseau
Nous savons clairement que le réseau de Comores Télécom est un réseau en plein croissance. Alors que dans un grand réseau on assiste la présence des plusieurs équipements qui rendent l’administration de ces équipements complexe. C’est la raison pour laquelle nous proposons également le déploiement d’un réseau de signalisation sémaphore en mode quasi – associé du réseau des circuits voix. C’est le mode le plus utilisé par les opérateurs téléphoniques afin de minimiser le temps nécessaire pour acheminer les messages. Actuellement les équipements du réseau sont interconnectés directement entre eux présentant une architecture de type étoilé. Un tel réseau présente un nombre accru des liens, d’où une gestion complexe de ses nœuds. Pour une architecture plus simple et à moindre coût, un opérateur doit réduire les nombres de liens entre les nœuds du réseau et diminuer son flux de trafics.
C’est dans cette optique que nous recommandons l’introduction dans le réseau de deux (2) PTS au maximum car ces derniers répondent les besoins de l’opérateur cités précédemment.
Aussi les PTS offrent une possibilité d’inclure et de fournir des services supplémentaires indépendants du réseau intelligent.
En ce qui concerne l’interconnexion du PTS avec les différents équipements du réseau, nous pouvons noter qu’il peut exister des types de liaisons suivantes :
. HSL (High Speed Signalings Links), qui utilisent comme support le TDM avec un débit plus élevé de signalisation de 2Mbps permettent d’interconnecter des
équipements comme le HLR, les bases de données du réseau intelligent aux PTS.
. LSL (Low Speed Signalings Links), avec un débit de 64Kbps, interconnectent le réseau international et les équipements du réseau nationa (en TDM) aux PTS.
. Sigtran permet de relier les MSC Server aux PTS via le réseau IP (Voir figure 21).
Figure 21 : Architecture interconnexion des PTS
III.6 Installation d’un centre de supervision du core network
Dans le cadre de bien entretenir l’ensemble du réseau particulièrement les cœurs de réseaux, il est nécessaire de suivre en temps réel les fonctionnements des équipements du réseau. Comme la plupart des opérateurs téléphoniques respectent l’approche de la gestion de réseaux (RGT) préconisée et normalisée par l’ISO, nous recommandons également la création d’un centre (une grande salle équipée des moniteurs) réservé uniquement pour la supervision des équipements cœur réseau mobile et fixe ainsi que de la BSS.
III.7 Mettre en vigueur une structure engineering et de planification des réseaux (coeur réseau)
Pour que Comores Télécom se prépare de l’avènement de l’évolution de son cœur réseau, nous recommandons la mise en place d’une structure engineering et de planification des réseaux.
Cette structure doit être composée des agents aguerris dans leurs spécialités respectives.
Parmi les objectifs c’est de permettre aux planificateurs des réseaux de dimensionner les capacités, les noeuds et des liens existants. Ils peuvent prendre des décisions pour les caractéristiques des nouveaux équipements à acheter.
Ils assureront également la prévision du trafic qui consiste à identifier les caractéristiques du trafic et les besoins en bande passante des différentes applications qui devront être supportées par les réseaux multiservices. Il s’agit d’estimer le trafic de départ et d’arrivée pour chaque catégorie d’abonnés et chaque service pendant l’heure de pointe.
Les études engineering effectuées par cette structure, seront basées sur des indicateurs clés pour la performance (KPI) qui jouent un rôle primordial, car ce sont des paramètres clés qu’un administrateur ou gestionnaire du trafic téléphonique utilise pour prévenir à une éventuelle extension du système ou dimensionner les composants du réseau.