Neutral Tandem et l’interconnexion vocale de gros : guide pour l’ingénieur voix
Deux opérateurs sans relation commerciale directe acheminent pourtant des appels entre leurs réseaux à chaque seconde de la journée. Des acteurs situés au milieu du réseau rendent cela possible, et la plupart des ingénieurs voix configurent des jonctions avec eux sans jamais entendre nommer cette couche. Cette couche, c’est l’interconnexion vocale de gros, et « Tandem » est l’un des noms qui l’ont définie. Dans cet article, nous vous expliquons ce que fait réellement un commutateur tandem, en quoi l’interconnexion neutre diffère de l’appairage direct, comment les anciens commutateurs tandem TDM ont cédé la place à l’IP et au SIP, et où se situe le contrôle de la signalisation à la frontière entre opérateurs.
Si vous êtes un ISP ou un opérateur de transit, c’est la partie du réseau qui détermine qui vous pouvez joindre et combien cela coûte. C’est aussi là que ProSBC s’inscrit en tant qu’élément de peering pour opérateurs et grossistes, et où les passerelles média jouent un rôle pour terminer les appels entrants et sortants du PSTN, sujet sur lequel nous revenons à la fin.
Ce que « tandem » signifie dans le réseau voix
Un commutateur tandem connecte d’autres commutateurs. Il ne dessert pas directement les abonnés. Dans la hiérarchie téléphonique traditionnelle, les centraux locaux (commutateurs de classe 5) terminent les lignes locales, et les commutateurs tandem ou interurbains (classe 4) se situent au-dessus pour faire transiter le trafic entre centraux locaux et entre opérateurs. Lorsqu’un appel quitte votre réseau vers une destination à laquelle vous n’êtes pas directement connecté, il passe par un commutateur tandem.
La raison d’être des commutateurs tandem est arithmétique. Si chaque opérateur devait établir une connexion directe avec tous les autres, le nombre de liens croît avec le carré du nombre de réseaux. Dix opérateurs en maillage complet nécessitent 45 connexions ; cent opérateurs en nécessitent près de 5 000. Un commutateur tandem réduit cette complexité. Chaque opérateur maintient une seule connexion vers le tandem, et le tandem atteint tous les autres. Vous échangez un chemin direct contre un concentrateur partagé qui vous offre la portée.
Un contrôleur de session en bordure (SBC) peut jouer le rôle de tandem lorsqu’il est déployé comme élément de bordure entre deux réseaux d’opérateurs qui échangent du trafic exclusivement en IP.
Neutral Tandem : l’entreprise et la catégorie
Neutral Tandem est à la fois une entreprise spécifique et le nom d’un modèle qu’elle a été la première à développer. L’entreprise a lancé son réseau en 2003 en tant que premier commutateur tandem indépendant et concurrentiel, un « réseau de réseaux » interconnectant les opérateurs sans être un concurrent de détail pour aucun d’entre eux. Avant cela, les opérateurs qui souhaitaient échanger du trafic de manière indirecte devaient s’appuyer sur les commutateurs tandem d’accès des opérateurs historiques, ce qui revenait à confier leur trafic à une entreprise avec laquelle ils étaient également en concurrence.
Le mot « neutre » dans le nom est précisément le point central. Un tiers indépendant interconnecte des réseaux concurrents et ne possède aucune activité d’abonné de détail, de sorte qu’aucun opérateur n’est contraint de faire transiter son trafic par un rival. Cette neutralité apporte la confiance, un règlement transparent et une portée en un seul saut vers un grand nombre de réseaux à la fois.
L’entreprise a largement dépassé ses origines. Après l’acquisition de l’opérateur international Tinet en 2010, Neutral Tandem s’est rebaptisée Inteliquent, et en décembre 2021, Sinch a finalisé l’acquisition d’Inteliquent pour environ 1,14 milliard de dollars US, l’intégrant à l’un des plus grands fournisseurs de voix indépendants aux États-Unis. La plateforme née comme commutateur tandem TDM achemine désormais des centaines de milliards de minutes voix par an en IP. Cette migration, du commutateur tandem TDM vers le « neutral tandem VoIP » basé sur SIP, est exactement le virage que le reste de ce guide retrace.
Interconnexion vocale de gros : comment les opérateurs se connectent réellement
L’interconnexion vocale de gros est le marché d’opérateur à opérateur qui se trouve sous chaque minute vendue au détail. Un appel que vous passez vers un numéro mobile éloigné peut traverser trois ou quatre frontières de gros avant de sonner. Les ingénieurs accèdent à ce marché selon trois grands modèles.
L’appairage direct est un accord bilatéral : deux opérateurs conviennent d’échanger du trafic via une connexion dédiée, généralement parce que le volume entre eux le justifie. Le tandem ou transit est le modèle en concentrateur, où vous vous connectez une seule fois à un intermédiaire comme Neutral Tandem et atteignez de nombreuses destinations par son intermédiaire. L’agrégation de gros consiste à acheter de la terminaison auprès d’un grossiste qui répartit votre trafic vers une longue liste de destinations, en combinant souvent de nombreuses routes sous-jacentes pour atteindre un prix donné.
L’argent et la qualité déterminent chaque décision de routage sur ce marché. Les opérateurs publient des grilles tarifaires, des listes de prix par destination pouvant atteindre des dizaines de milliers de préfixes, et les moteurs de routage sélectionnent le chemin le moins cher acceptable par le biais du routage au moindre coût (LCR). Le piège, c’est que « le moins cher » et « acceptable » jouent l’un contre l’autre. Une route bon marché vers un pays donné peut passer par plusieurs intermédiaires, dégrader le taux de réponse aux saisies (ASR), altérer ou falsifier l’identité de la ligne appelante, ou ajouter de la latence. Les ingénieurs surveillent l’ASR et la durée moyenne des appels (ACD) comme indicateurs de qualité opérationnels d’une route, et distinguent les routes « propres » avec CLI intact des routes « grises » qui prennent des raccourcis.
Du côté IP, les pairs se connectent via une interface réseau à réseau en SIP, telle que définie dans la RFC 3261. Cela introduit des préoccupations pratiques qu’une jonction TDM n’avait jamais eues : chaque pair vous atteint via des adresses IP de signalisation publiques qui doivent être autorisées, et vous plafonnez l’exposition avec des limites de canaux et d’appels par seconde par fournisseur et par client, pour qu’un pair ne puisse pas submerger les autres ni accumuler de la fraude sur votre compte.
L’appairage direct connecte chaque opérateur à tous les autres ; un commutateur tandem neutre réduit cela à un seul lien par opérateur, le routage, les limites par pair et les enregistrements de règlement étant gérés par le SBC d’interconnexion à la frontière. Cliquez pour agrandir.
Où se situe le contrôle de la signalisation à la frontière d’interconnexion
Dans une interconnexion IP, le SBC est l’élément qui se situe à la frontière de peering entre deux opérateurs. En termes d’IP Multimedia Subsystem (IMS), un SBC remplissant ce rôle d’opérateur à opérateur agit en tant qu’Interconnection Border Control Function (IBCF) à l’interface réseau à réseau. La question ici est plus ciblée que l’architecture IMS complète : que fait cet élément de bordure pour un opérateur de gros ?
Plusieurs choses qui comptent directement pour l’interconnexion. Il applique la politique de routage en entrée et en sortie, décidant par quel pair un appel repart selon les grilles tarifaires, la priorité et l’ordre de basculement. Il impose des limites de canaux et d’appels par seconde par pair, pour qu’une seule interconnexion ne puisse pas dépasser son engagement commercial. Il normalise le SIP entre les dialectes des opérateurs, car aucun réseau ne formate les en-têtes de manière identique, et il assure le masquage de topologie pour que les opérateurs concurrents ne voient jamais l’adressage interne de l’autre. Il génère des enregistrements de détail d’appel (CDR) que vous rapprochez des enregistrements de chaque pair lors du règlement mensuel, là où les litiges de facturation se gagnent ou se perdent. Et il filtre le trafic de transit entrant contre la fraude et les problèmes de CLI avant que ce trafic n’atteigne un réseau en aval.
Les mécanismes de bordure fondamentaux ici, le comportement B2BUA, le masquage de topologie et l’ancrage média, sont les mêmes primitives que tout SBC utilise à la frontière d’une jonction SIP. Ce qui change à la frontière de gros, c’est l’échelle et les enjeux : le pair de l’autre côté est un autre opérateur, les décisions de routage sont commerciales et les CDR représentent de l’argent.
Du tandem TDM à l’interconnexion IP : ce qui a changé pour les ingénieurs
Lorsque l’interconnexion fonctionnait en TDM, le travail ressemblait à la mise en service de groupes de jonctions SS7 entre commutateurs tandem, identifiés par des codes de point, avec des routes fixes établies entre des destinations fixes. La capacité était physique. Le routage était statique. La signalisation vivait dans un réseau SS7 séparé, et la faire migrer vers l’IP est la même migration SS7 vers SIGTRAN que de nombreux opérateurs poursuivent encore.
L’interconnexion IP a tout reconfiguré. Vous gérez désormais des pairs SIP au lieu de codes de point, des routes pilotées par des grilles tarifaires au lieu de jonctions fixes, et la négociation de codecs entre opérateurs au lieu d’un encodage TDM unique. Un appel peut être proposé à un pair principal, refusé en raison du prix ou de la congestion, et redirigé vers un pair secondaire en quelques millisecondes. Le média doit être ancré ou dirigé délibérément plutôt que de suivre la jonction physique.
L’élément de bordure est devenu plus important dans ce monde, pas moins. Quand chaque pair est joignable sur le même réseau IP, la seule chose qui sépare une interconnexion propre d’un relais ouvert à la fraude est la politique, la sécurité et la logique de routage appliquées au SBC. C’est pourquoi les opérateurs qui considéraient autrefois le tandem comme de la plomberie traitent désormais la frontière d’interconnexion comme l’une des parties les plus sensibles du réseau, tant en matière de sécurité que de revenus.
Questions fréquemment posées
Neutral Tandem est-elle encore une entreprise ?
La société Neutral Tandem d’origine s’est rebaptisée Inteliquent en 2010 et a été acquise par Sinch en 2021 ; la marque en tant qu’entreprise autonome a donc été retirée. Le terme continue d’être utilisé de manière informelle pour désigner la catégorie plus large de l’interconnexion indépendante et neutre vis-à-vis des opérateurs.
Quelle est la différence entre un commutateur tandem et un SBC ?
Un commutateur tandem agrège et fait transiter le trafic entre de nombreux réseaux. Un SBC contrôle la frontière où deux réseaux se rencontrent, en appliquant la politique de routage, la sécurité, la normalisation et la génération de CDR. Une interconnexion IP moderne utilise souvent un SBC pour remplir le rôle de contrôle en bordure qu’un commutateur tandem TDM assurait implicitement, en complément de la fonction de commutation ou de routage qui agrège le trafic.
Que signifie « neutre » dans l’interconnexion neutre entre opérateurs ?
Cela signifie que le fournisseur d’interconnexion est un tiers indépendant sans activité d’abonné de détail en concurrence avec les opérateurs qu’il connecte. Les opérateurs peuvent échanger du trafic par son intermédiaire sans confier de volume à un rival.
Ai-je encore besoin d’un fournisseur tandem si je peux faire du peering direct ?
L’appairage direct est pertinent lorsque deux opérateurs échangent suffisamment de trafic pour justifier une connexion dédiée. Un fournisseur tandem ou de transit vous donne accès à de nombreux réseaux via une seule connexion, ce qui est moins coûteux et plus simple que de construire des liens directs vers tout le monde. La plupart des opérateurs utilisent un mélange des deux.
L’interconnexion vocale de gros, est-ce la même chose qu’une jonction SIP ?
Non. Une jonction SIP est généralement un service de détail ou d’entreprise connectant un PBX ou une plateforme à un fournisseur. L’interconnexion vocale de gros est d’opérateur à opérateur, où les deux parties sont des réseaux qui échangent du trafic en volume dans le cadre d’accords commerciaux.
Synthèse
Un commutateur tandem agrège et fait transiter le trafic voix pour que les opérateurs n’aient pas à se mailler directement les uns avec les autres. « Neutral tandem » a nommé à la fois l’entreprise qui a construit la première version indépendante de ce concentrateur et le modèle neutre vis-à-vis des opérateurs qu’elle a créé, un modèle qui est depuis passé de la commutation TDM à l’interconnexion IP basée sur SIP. L’interconnexion vocale de gros est le marché qui fonctionne par-dessus, régi par les grilles tarifaires, le routage au moindre coût, et la qualité et la confiance de chaque route.
À l’ère IP, l’élément de bordure où deux opérateurs se rencontrent est le lieu où la politique de signalisation, la sécurité et les données de règlement vivent réellement. Si vous opérez à cette frontière, le SBC que vous choisissez effectue le gros du travail d’interconnexion.
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ProSBC est conçu précisément pour cette couche. Le cas d’usage Peering SBC, la connectivité de fournisseur à fournisseur avec interopérabilité SIP, gestion du trafic et facturation, est l’un de ses profils de déploiement principaux. Il monte jusqu’à 60 000 sessions par serveur et jusqu’à 1 024 Network Access Points (NAP), les groupes de jonctions par pair que vous utilisez pour modéliser chaque interconnexion d’opérateur, avec un routage basé sur des règles et des priorités qui correspond naturellement au routage au moindre coût et à la logique de basculement.
Vous bénéficiez de limites de canaux et d’appels par seconde par NAP, du masquage de topologie entre réseaux concurrents, de la normalisation SIP entre dialectes d’opérateurs, et d’une sortie CDR (texte ou RADIUS) pour le rapprochement avec les enregistrements de règlement de chaque pair. ProSBC a été déployé en tant que SBC NNI à l’échelle d’un opérateur, notamment dans un déploiement réseau à réseau de 10 000 sessions en haute disponibilité. La tarification par abonnement peut descendre jusqu’à 1,40 $ US par session par an, et le ProSBC Lab gratuit à trois sessions permanentes vous permet de modéliser une interconnexion avant de vous engager.
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