Lorsque le réseau mobile n'est pas disponible : pourquoi passer des appels via l'internet ?

April 10, 2024
EPDG
Lorsque le réseau mobile n'est pas disponible : pourquoi passer des appels via l'internet ?
La technologie VoWiFi permet de passer des appels téléphoniques en dehors de la zone de couverture du réseau mobile en utilisant le Wi-Fi. Aujourd'hui, nous avons décidé de discuter de la pertinence d'un tel service et des principaux moyens de le mettre en place : de l'OTT et l'UMA à l'accès non sécurisé à l'EPDG. Nous examinerons également les perspectives de la technologie et les défis auxquels sont confrontés les opérateurs de télécommunications offrant le service d'appels sur l'internet.

Qui utilise la technologie

Tout d’abord, la technologie VoWiFi attire les opérateurs de télécommunications. En offrant la possibilité de passer des appels via le Wi-Fi, les entreprises de télécommunications étendent la zone de couverture de leur propre réseau et attirent les clients qui travaillent dans des endroits où l’accès est problématique – par exemple, dans des immeubles de bureaux en béton armé ou dans des sous-sols. Les appels Wi-Fi sont également pratiques pour les habitants des zones rurales et des maisons de campagne.

En même temps, le VoWiFi permet aux opérateurs de réduire les coûts d’infrastructure. Ils n’ont pas besoin d’installer de nouvelles stations de base et d’étendre la couverture pour travailler dans des zones éloignées. Dans les grandes villes, les opérateurs ont également la possibilité de réduire la charge de leurs réseaux. Dans les mégapoles, les utilisateurs sont proches des points d’accès, et pas seulement à leur domicile. Selon les experts du cabinet de conseil ACG Research, grâce au VoWiFi, les télécoms américains économisent un centime sur chaque minute d’appel d’un client, et un grand opérateur a économisé 2,2 milliards de dollars sur cinq ans.

La technologie VoWiFi devient également pertinente dans les transports, où il est difficile d’assurer un niveau de communication de haute qualité – par exemple, dans les trains. Un équipement spécial reçoit un signal des tours ou des satellites de l’opérateur sur une antenne externe. Le Wi-Fi est ensuite distribué dans les voitures à l’aide de routeurs. Cette approche permet de gérer l’accès à l’internet de manière centralisée et de surveiller l’état de la connexion, en passant d’une source de signal à l’autre si nécessaire. Les appels Wi-Fi sont ainsi plus stables que les communications utilisant un réseau mobile. En 2020, un groupe d’ingénieurs suédois a mené une étude et comparé la qualité de la connectivité sur un itinéraire ferroviaire entre deux grandes villes suédoises, Stockholm et Göteborg. Le VoWiFi est beaucoup plus performant que le GSM ou l’UMTS.

Les grands opérateurs, mais aussi les entreprises privées, s’intéressent à la technologie d’appel VoWiFi. VoWiFi leur permet d’établir une communication entre les employés sans être liés au réseau mobile. Ainsi, elle est utilisée dans les institutions médicales américaines pour la communication entre médecins depuis le début des années 2000. Les dispositifs de communication fonctionnent au sein d’un réseau local virtuel, où s’effectue l’échange de données. Selon les représentants de l’Université de Californie à Davis, la technologie VoWiFi réduit le nombre d’outils de communication, remplaçant la messagerie vocale, le courrier électronique et les télécopies.

Aujourd’hui, cette technologie attire également de simples passionnés qui veulent en savoir plus sur les nuances des réseaux de communication. Par exemple, un ingénieur a lancé un réseau mobile privé et y a connecté un smartphone. Il a également invité les utilisateurs intéressés à rejoindre le projet pour se connecter et communiquer directement avec leurs amis.

Comment fonctionnent les appels via l’internet

En général, il y a cinq façons de mettre en place un appel Wi-Fi.

UMA (Unlicensed Mobile Access). La commutation entre les réseaux mobiles et Wi-Fi est effectuée par des contrôleurs GAN. Ils reçoivent des paquets de l’internet et les transmettent au réseau téléphonique comme s’ils provenaient d’une antenne sur une tour cellulaire. Aujourd’hui, les fréquences individuelles sur lesquelles l’UMA fonctionne sont quelque peu obsolètes, mais certains acteurs du marché considèrent cette technologie comme extrêmement prometteuse. L’UMA est proposé comme service commercial en Amérique du Nord et dans un certain nombre de pays européens.

Connexion via l’application de l’opérateur. Dans ce cas, l’utilisateur doit télécharger une application mobile spéciale de l’opérateur, entrer son nom d’utilisateur et son mot de passe. Une carte SIM n’est même pas nécessaire pour la connexion, et cette méthode de communication peut être utilisée sur des appareils plus anciens qui ne prennent pas en charge le VoWiFi par défaut.

Accès EPC de confiance. L’installation s’effectue au sein d’un réseau construit sur les points d’accès Wi-Fi du fournisseur, d’où le nom d’accès de confiance. Un tel réseau de confiance fournit une qualité de service et une connexion utilisateur sécurisée grâce à des mécanismes d’authentification et de cryptage du trafic. Les terminaux clients interagissent avec les réseaux mobiles à l’aide d’une interface s2b. Mais le prix de l’équipement de l’abonné est assez élevé, de sorte que la mise en œuvre d’un accès sécurisé à l’EPC et à l’IMS n’est peut-être pas l’approche la plus rentable pour l’opérateur.

Accès ePDG non sécurisé. L’appareil établit une connexion avec le cœur du fournisseur de services via EPDG et s’authentifie avec la carte SIM. Les informations fournies par les serveurs 3GPP responsables de l’autorisation, de l’authentification et de la comptabilité des utilisateurs permettent de maintenir la qualité des appels et de contrôler la qualité de service. Si l’opérateur le souhaite, il peut limiter le choix des points Wi-Fi. La technologie est lancée sur la base de l’infrastructure existante pour la VoLTE. Il existe sur le marché des fournisseurs prêts à aider à la mise en œuvre.

Par exemple, notre solution prévoit une connexion sécurisée entre l’appareil de l’abonné et le cœur de réseau. Le téléphone établit un tunnel IPSec vers l’ePDG, qui est ensuite « ponté » vers le tunnel GTP.

OTT (Over the Top). Essentiellement, cette variante de la mise en œuvre du VoWiFi représente les appels classiques via des messageries comme Viber et Telegram. On peut dire qu’elle n’est pas utilisée par les opérateurs de télécommunications.

Prospectives pour la technologie

Malgré tous les avantages du VoWiFi, cette technologie présente un certain nombre de particularités. L’une des principales limitations est liée au « matériel ». Dans la plupart des cas, les appels via Wi-Fi sont compatibles avec les modèles de téléphones de moyenne et haute gamme. Parallèlement, les opérateurs ne sont pas en mesure de contrôler la qualité de la connexion internet via des points d’accès tiers. Même un réseau Wi-Fi puissant peut être surchargé par un flux de trafic important, et si l’opérateur n’est pas en mesure de le déterminer avant de passer l’appel, la qualité de la transmission vocale peut en souffrir. Les opérateurs accordent une attention particulière aux algorithmes responsables de la commutation entre les réseaux, de l’évaluation de la congestion des points d’accès et du respect des niveaux de délai acceptables. Ils s’efforcent d’allouer une largeur de bande suffisante aux appareils périphériques et, en cas de mauvaise qualité de la connexion Wi-Fi, ils mettent en œuvre le transfert vers le réseau mobile.

Un autre problème est l’interférence possible des appareils radio lors d’appels via des réseaux Wi-Fi publics. Cependant, les algorithmes RRM sont déjà utilisés pour protéger les communications contre les interruptions. Ils analysent en permanence les données de radiofréquence provenant des points d’accès afin d’optimiser automatiquement la largeur de bande des canaux, la puissance de transmission et bien d’autres choses encore, y compris avec l’aide de systèmes d’intelligence artificielle. Enfin, ils développent des technologies conçues pour améliorer la couverture et la qualité du signal. Par exemple, un groupe d’ingénieurs espagnols a proposé d’utiliser des drones comme répéteurs pour distribuer le Wi-Fi. Cette approche peut être utile, par exemple, pour faire face aux conséquences d’accidents ou d’autres urgences loin de la zone de couverture des opérateurs.

Parallèlement, il convient de noter que la technologie VoWiFi est potentiellement vulnérable aux attaques de pirates informatiques. Les attaquants peuvent essayer de perturber la communication entre les utilisateurs à l’aide d’attaques DDoS. En théorie, ils sont également en mesure de déterminer l’adresse IP et les statistiques d’appel d’une personne s’ils interceptent des paquets Internet provenant d’un point d’accès vulnérable. Bien que les chercheurs développent déjà des solutions antivirus spéciales pour les opérateurs fournissant des services VoWiFi. On peut supposer que la prolifération de ces systèmes contribuera au développement du VoWiFi et élargira l’écosystème des offres des fournisseurs.

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