Téléphonie IP La téléphonie IP est une version modernisée d'un réseau de téléphonie commuté. Historiquement, ces réseaux étaient opérés manuellement par des opérateurs/opératrices (aussi appelés téléphonistes) et consistaient de paneaux où des lignes étaient directement branchées. Ces systèmes ont éventuellement évolués à des systèmes mécaniques automatisés se référant au nombre de pulsations causées par la roulette du téléphone pour diriger l'appel au bon endroit et éventuellement se référant à la note correspondant au chiffre composé. Un peu d'histoire Acheminement de son par électromagnétisme Avant la venue de la téléphonie numérique, tout appel était une connexion électrique établie directement entre deux appareils. C'est tout d'abord les télégraphes électriques qui furent inventés en 1837 par Samuel Morse. Ceux-ci consistaient simplement à établir et couper un signal électrique entre un manipulateur de morse et un télégraphe recevant le signal. Un alphabet composé de court et long signaux fut inventé pour acheminer des messages textuels sur de longues distances. C'est Charles Grafton Page qui réalisa l'importance de l'électromagnétisme et publia une cinquantaine d'articles à ce sujet. L'électromagnétisme deviendra essentiel à l'invention du téléphone analogique au cours des années 1830 et 1840. C'est ensuite Charles Bourseul qui réalisa qu'en agitant un diaphragme assez flexible par le son, qu'il était possible d'interrompre et réétablir rapidement un circuit électrique. Cette découverte fut publiée dans le magasine "L'illustration" (Paris) en 1854 et sera cruciale à l'invention du premier téléphone. C'est en 1860 que Johann Philipp Reis effectuera la première démonstration de transmission de la voix par signaux électrique sur une portée allant jusqu'à 100 mètres. Invention du téléphone analogique L'invention officielle de la téléphonie analogique est généralement attribuée à Alexandre Graham Bell mais Elisha Gray expérimentait aussi avec la transmission de la voix par électromagnétisme. Bell remporta la course au brevet et le 10 mars 1876, il  plaça le premier appel téléphonique. Sa première phrase fut "Mr. Watson, come here. I want to see you". Il est un des co-fondateurs de la compagnie de téléphonie Bell qui deviendra éventuellement Bell Canada. Établissement d'appels Puisque les appels téléphoniques étaient établis par signaux électriques, tout comme les télégraphes auparavant, un mécanisme était donc requis pour établir les circuits électriques entre les interlocuteurs. Ceci est abordé dans la page concernant la commutation d'appels téléphoniques . Commutation d'appels téléphoniques Un autocommutateur téléphonique privé (ou private branc exchange) est le système permettant de relier entre eux plusieurs téléphones privés. Il peut aussi par différents moyens permettre l'accès au réseau de téléphonie public ou à d'autres PBX (ex. un système LTE privé et un système de téléphones IP pourraient se contacter sans pour autant passer par un numéro public grâce à un plan de numérotation et à un tronc SIP). Opérateurs/opératrices Historiquement, ce rôle était exécuté par des opérateurs/opératrices de panneaux de branchements qui en discutant avec la personne plaçant l'appel déterminait à quel endroit acheminer celui-ci. Centrale d'appels de Montréal en 1885 Autocommutateurs Systèmes de contrôle électromécaniques Les premiers systèmes permettant d'automatiser le métier d'opérateur/opératrice étaient des appareils se fiant au nombre de pulsations envoyées par le téléphone pour déterminer le numéro de destination et mécaniquement établir le lien électrique entre les deux appareils. Ces pulsations étaient générées par des coupures rapides répétées de la ligne, 10 pulsations pour 0, 1 pulsation pour 1. C'est de cette façon que les téléphones à roulettes signalaient le numéro de destination aux systèmes de téléphonie. La voix était ici encore acheminée de façon analogique. Le canal youtube Look Mum No Computer fait une bonne démonstration d'un système PBX Strowger dans  ce vidéo . Téléphone à roulette classique disttribué CD500 par Bell à leurs clients des années 60 aux années 80. Systèmes de contrôle électroniques Quoi qu'étant des chefs d'oeuvre d'ingénérie, ces systèmes étant mécaniques nécéssitaient une maintenance considérable. Vient donc ensuite les systèmes de contrôle électroniques. Ceux-ci, (quoi que supportant toujours le "pulse dialing" pour la plupart) se fient plutôt à une note ou un ton provenant du téléphone pour identifier quels chiffres sont numérotés. La commutation est ici effectuée électroniqueement mais les appels sont encore analogiques. Commutateur électronique Bell 1ESS (1965) Systèmes de contrôle numériques Jusqu'à ce point, les téléphones étaient alimentés par les PBX. Les téléphones recevant -48V DC pour permettre aux PBX d'interpréter leurs signaux. Ces systèmes sont encore en utilisation pour leur fiabilité en cas de panne électrique. Ces lignes se font de plus en plus rares et sont de plus en plus dispendieuses mais toujours essentielles, surtout en lieux publics pour rejoindre les services d'urgence. C'est avec la venue de ces systèmes que la voix fut dorénavant numérique plutôt qu'analogique. Commutateur numérique Nortel DMS100 Systèmes de contrôle logiciels À des fins d'échelonnabilité et de redondance, la plupart des systèmes sont dorénavant logiciels. Dans ces systèmes, les appels passent par du trafic IP plutôt que par des lignes dédiées et sont donc beaucoup plus facile à étendre et  à y ajouter des appareils et numéros supplémentaires. Ces serveurs se nomoment des "PBX" ou "Phone Booth Exchange", ce nom provient encore des panneaux de branchements que les opérateurs/opératrices utilisaient. C'est en 1996 que les premiers standards de communication IP furent établis. Les principaux étant SIP (Session Initiation Protocol) permettant l'tablissement d'un appel entre deux appareils IP, H.323 permettant d'encoder un signal audio dans des paquets IP et RTP (Real-Time Transport Protocol) permettant l'acheminement du signal audio encodé entre les deux appareils. Le fonctionnement ici est que tous les appareils se réfèrent au serveur de téléphonie pour s'identifier. De cette façon, le serveur est au courant de quelle extension téléphonique est située à quelle adresse IP. Lorsqu'un appareil tente de placer un appel, le serveur se réfère à sa liste d'appareils enregistrés ainsi qu'à son plan de numérotation (dialplan) pour déterminer quel appareil contacter. Lorsque l'appareil à contacter accepte l'appel, les deux appareils sont alors informés des adresses IP et des protocoles à utiliser, à partir de ce moment, les deux appareils communiquent directement par RTP. Les systèmes à source libre les plus populaires sont FreeSWITCH et Asterisk, la plupart des systèmes sont seulement des interfaces web basées sur ces système (ex. FreePBX est basé sur Asterisk et FusionPBX est basé sur FreeSWITCH). D'autres systèmes propriétaires tels que Cisco Unified Communications Manager, 3CX et Avaya sont aussi très répandus. Téléphonie cellulaire Pour répondre aux besoins de téléphonie sans-fil et d'itinérance entre différentes antennes, en plus de vouloir effectuer de la comptabilisation pour factuer à l'utilisation, la téléphonie cellulaire se fie aussi à une panoplie de serveurs, celui responsable de la téléphonie étant responsable de l'établissement des appels étant nommé un "IP Multimedia Subsystem" ou IMS. Ceux-ci nécessitant une panoplie de serveurs tels qu'un "Evolved Packet Core", une passerelle principale, une passerelle secondaire, un serveur d'authentification (Home Subscriber Service), un serveur de politiques (PCRF), un serveur de gestion de mobilité (MME), un serveur Diameter (évolution de RADIUS) ainsi que de cartes SIM signées pouvant être inscrites au HSS. Réseau de téléphonie IP Un réseau de téléphonie IP est composé d'une panoplie de types d'appareils mais principalement de téléphones IP reliés ensemble par un réseau IP quelconque (routeurs, commutateurs, points d'accès et ponts sans-fil) ainsi que d'un serveur de téléphonie IP (communément nommé un PBX ou "Private Branch Exchange") qui permettera l'établissement d'appels entre les appareils. Il est aussi possible d'émuler un téléphone IP sur un ordinateur et le relier à un réseau de téléphonie IP. Quoi que non nécessaires au fonctionnement d'un réseau de téléphonie IP local, il est à noter qu'il est possible d'y connecter des appareils de téléphonie analogiques tels que des téléphone analogiques ou des "fax" et de relier le réseau de téléphonie à un "PSTN" ou "Public Switching Telephony Network" pour pouvoir placer des appels externes. Le type d'appareil généralement utilisé pour relier un appareil tel qu'un photocopieur ou un fax se nomme un ATA ou (Adaptateur de Téléphonie Analogique) et permet de relier généralement un ou deux appareils. Le type d'appareil utilisé pour relier différents types de téléphonie ensemble se nomme un "Voice Gateway" ou une "Passerelle vocale", ce type d'appareil permet généralement de relier plusieurs lignes et est généralement utilisé pour relier un système de téléphonie IP à un réseau de téléphonie publique. Ces réseaux sont généralement soit sur des segments ethernet complètment dédiés à la téléphonie IP ou dans un VLAN séparé du réseau local afin de prioriser ce trafic puisque le protocole RTP utilisé pour l'échange vocal entre deux interlocuteurs est très sensible à la latence et aux pertes de paquets. C'est généralement ce que l'on nomme un "voice VLAN". Appareil En téléphonie IP, un appareil est généralement un téléphone physique ou un adaptateur de téléphone analogique mais peut aussi être un téléphone logiciel, un photocopieur ou encore un fax. S'il s'agit d'une ligne analogique, toute la configuration est effectuée du côté du PBX mais en téléphonie IP, un lien SIP doit être établi entre le serveur de téléphonie et l'appareil. De cette façon, la connexion au serveur peut être sécurisée et l'appel peut être acheminé à travers un réseau IP plutôt que de devoir être branché directtement. Même dans un réseau de téléphonie privée, les paneaux de branchement deviennent complexes très rapidement. Les appareils de téléphonie IP peuvent généralement être configurés automatiquement en PXE par un paramètre DHCP spécifiant l'adresse IP du serveur PBX (précisément l'option 150). Dans le cas d'appareils tels qu'un photocopieur ou un téléphone logiciel sur un ordinateur ou un téléphone, il sera souvent nécessaire de mentionner l'adresse IP du serveur de téléphonie ainsi que les paramètres d'authentification manuellement. En cas de configuration d'un VLAN de téléphonie IP priorisant le trafic de téléphonie IP (RTP étant un protocole UDP est très sensible à la perte de packets), il est possible d'utiliser le protocole LLDP-MED ou CDP pour que le commutateur identifie l'appareil comme étantt un appareil de VOIP et associe l'adresse MAC de l'appareil au VLAN dédié à la téléphonie IP. Il est généralement possible d'attribuer plus d'un utilisateur/extension à un appareil. Un profil doit aussi être créé pour paramétrer les appareils en conséquence des fonctionnalités offertes/requises. Ces configurations pourraient inclure un fond d'écran, une sonnerie personnalisée, des raccourcis, etc. Ceci sera abordé dans la section d'administration de systèmes. Suite à l'établissement d'un appareil entre deux appareils, ceux-ci communiqueront directement ensemble ou établirons leur appel par un "Voice Gateway" si le lien entre les deux doit traverser différents systèmes de téléphonie. Ils utiliseront généralement le protocole RTP pour acheminer l'audio et/ou le vidéo entre les deux appareils. Plan de numérotation En téléphonie IP, un plan de numérotation peut être comparé à une table de routage IP. Il s'agit de l'ensemble de règles auxquelles un système de téléphonie se réfèrera pour acheminer les appels au bon destinataire en fonction du numéro composé par le parti désirant placer un appel. Tout comme une table de routage, cette liste sera respectée séquentiellement, il est donc important de s'assurer que les règles plus spécifiques soient au haut de la liste et les règles plus vagues soient au bas de la liste. Ce plan dicte en fonction des premiers numéros composés ainsi qu'en considérant la quantité de chiffres numérotés la destination  de l'appel. Plan de numérotation permettant les appels externes locaux débutant par le 9 et interurbains débutant par +1 d'Asterisk : [from-trunk] exten => _NXXXXXX,1,Goto(from-internal,${EXTEN},1) ; Simple inbound routing exten => _+1NXXNXXXXXX,1,Goto(from-internal,${EXTEN:1},1) ; Inbound with +1 [from-internal] exten => _9NXXXXXX,1,Dial(SIP/${EXTEN:1}@your_trunk_name) ; Outbound with 9 prefix exten => _+1NXXNXXXXXX,1,Dial(SIP/${EXTEN}@your_trunk_name) ; Outbound with +1 [macro-dialout-trunk] exten => s,1,Dial(SIP/${ARG1}@your_trunk_name) ; Generic dialout macro Plan de numérotation permettant les appels Canada et USD (+1 à 10 chiffres) en FreeSwitch :  Ces plans de numérotation peuvent aussi être utilisés à fin de diriger des appels vers des groupes. Ring Group Un "ring group" ou un groupe de sonnerie est une règle de numérotation permettant de faire sonner plusieurs extensions simultanément. Le premier appareil acceptant l'appel sera l'heureux élu qui aura la chance de discuter avec la personne composant. Ceci est généralement priorisé lorsqu'une réponse rapide est cruciale tel qu'un service d'urgence. Exemple de ring group sous Asterisk ;Créer l'extension d'abord dans le fichier des utilisateurs [ringgroup] exten => 123,1,Dial(SIP/1001&SIP/1002&SIP/1003,20) ; L'extension 123 fera sonner les extensions 1001, 1002 et 1003 pendant 20 secondes exten => 123,2,Hangup() ; En cas d'aucune réponse, raccrocher Hunt Group Un "hunt group" ou un groupe de chasse quant à lui, plutôt que de faire sonner toutes les extensions simultanément trouvera le prochain numéro sur la liste qui n'est pas actuellement en appel et peut être utilisé pour mettre en attente la personne plaçant l'appel. Ce genre de configuration est préférable comme par exemple pour un département de service technique. Exemple de configuration d'un hunt group sous Asterisk ;Créer l'extension d'abord dans le fichier des utilisateurs ;Dans le fichier des listes de membres [my_huntgroup] musicclass=default strategy=ringall joinempty=yes leavewhenempty=no member => SIP/101 member => SIP/102 member => SIP/103 ;Dans le plan de numérotation [huntgroup] exten => 123,1,Verbose(2,Joining the hunt group) ; Journalise l'appel exten => 123,n,Queue(huntgroup,tTr,,120) ; tTr = timeout, ring, ringall exten => 123,n,Voicemail(123,u) ; Boîte vocale du groupe exten => 123,n,Hangup() ; Raccrocher Interconnexion de systèmes de téléphonie Tronc SIP Un tronc SIP est une ligne ou un ensemble de lignes virtuelles permettant de rejoindre un numéro de téléphone externe à un système de téléphonie et ce, qu'il s'agisse d'un autre système privé ou d'un numéro public. Ce lien sera généralement masqué derrière un numéro public à moins de relier plusieurs systèmes privés, ceci pourrait être comparé à un NAT masquerade. Ce type de liaison est établi par un lien TCP/IP et est généralement établie directement entre plusieurs PBX. L'avantage de celui-ci est qu'il nécessite moins d'équipement et est plus facilement échelonnable tout simplement en modifiant le contrat de service auprès du fournisseur. Il permet aussi de relier différents systèmes locaux ou différents sites d'une même entreprise par l'entremise (par exemple) d'un lien VPN.  Ce type de lien nécessite généralement plus de considérations d'une ligne terrestre. Si, par exemple, votre fournisseur d'accès de téléphonie publique était situé à Sherbrooke et que votre organisation était à Rouyn-Noranda, il serait important de s'assurer que les appels aux services d'urgences soient acheminés à la centrale de Rouyn-Noranda plutôt que de Sherbrooke. Ceci nécessite des configurations supplémentaires. Dans le plan suivant, le lien bleu et le lien jaune sont des tronc SIP reliant le PBX du réseau local à un réseau de téléphonie LTE privé (jaune) et au PSTN pour les appels à des numéros publics (bleu). Dans ce genre de configuration, le plan de numérotation du LTE dirigerait tout ce qui n'est pas géré par lui-même vers le PBX, le PBX dirigerait tout appel destiné à un numéro autre que le LTE ou ce que lui-même gère vers le fournisseur SIP et connaîtrait aussi le chemin pour rejoindre le LTE privé. Ligne locale Une ligne locale est une autre méthode de liaison permettant de relier un réseau de téléphonie privé au réseau de téléphonie commuté public (PSTN) (où entre deux systèmes, quoique peu probable de nos jours) par une ligne ou plusieurs lignes physiques fournies par un fournisseur de service de téléphonie local. L'avantage de ce lien est qu'il ne dépend pas d'une connexion internet pour accéder au PSTN. Le désavantage est qu'il nécessitera une passerelle vocale (voice gateway) pour relier ces lignes au PBX et que pour ajouter des lignes, il sera possiblement nécessaire de faire installer des nouveaux câbles et de mettre à niveau la passerelle vocale. Dans le plan suivant, le lien jaune est un tronc SIP reliant le réseau de téléphonie local à un réseau de téléphonie LTE privé, le lien bleu foncé est un enregistrement SIP entre la passerelle vocale reliée au PSTN par une ligne téléphonique terrestre et le lien bleu pâle sert uniquement à l'accès à Internet pour le réseau local (ex. si le photocopieur doit envoyer des courriels, pour les téléphones intelligents sur le réseau LTE et pour l'ordinateur).