Le relais de trame (Frame Relay) a été développé pour transporter des données et absorber des pics de trafic (burst), dans les limites fixées par le contrat de service entre un opérateur et son client. L’encapsulation en paquets est particulièrement adaptée au transport de la voix, peu gourmande en bande passante. En effet, alors que la téléphonie standard nécessite un débit de 64 kbit/s, la mise en paquets de la voix n’a besoin que de 10 kbit/s.
Situé au niveau 2 du modèle OSI – la commutation se fonde sur les adresses MAC (Media Access Control) pour acheminer les trames -, le relais de trame transporte les paquets soit dans un circuit virtuel commuté (CVC), soit dans des circuits virtuels permanents (CVP). Lors de l’installation d’une liaison à relais de trame, l’entreprise souscrit un contrat spécifiant un débit moyen, ou CIR (Committed Information Rate). Elle dispose alors d’un CVP avec un débit moyen donné. Les entreprises peuvent ainsi bénéficier d’un réseau de données à un prix raisonnable, tout en diminuant d’au moins un tiers leur facture téléphonique.
Des spécifications à respecter
Pour transporter la voix sur un réseau de type relais de trame, des composants, baptisés agents vocaux sont placés aux points d’entrée-sortie pour modifier le signal afin de l’adapter à la transmission en paquets. Ils transforment le signal analogique en signal numérique suivant différentes techniques de codage (PCM, ADPCM, LD-CELP, entre autres). Chaque compression engendre un délai dans la transmission de 0,75 ms à 30 ms. S’y ajoutent les délais liés à l’assemblage, à la mise en séquences des trames, à la sérialisation (environ 125 ms dans le cas d’un débit natif de 1 544 ou 2 048 Mbit/s) et à la propagation lors du routage. Cette variation de délais, appelée ” gigue “, doit être contrôlée. Pour ce faire, le Frame Relay Forum a publié la recommandation FRF. 12, qui définit les règles à respecter pour limiter le temps de traversée d’un réseau et y établir des appels commutés tout en contrôlant la qualité du service. Ces règles sont indispensables dans la mesure où la voix est beaucoup plus sensible aux délais d’acheminement des paquets. On estime qu’au-delà de 200 ms de temps de transit sur le réseau, l’oreille humaine perçoit une différence. La technologie du relais de trames a dû s’adapter pour gérer cette spécificité. La taille des trames peut atteindre 4 000 octets. Or, il faut 500 ms au réseau pour acheminer de tels paquets.
Pour pallier ce défaut, les paquets, ou cellules, sont découpés. La recommandation FRF. 12 définit trois modes de segmentation : localement, sur une interface utilisateur-réseau (UNI), entre un terminal de traitement de données (DTE) et un équipement de transmission de données (DCE) ; localement, sur une interface réseau-réseau (NNI), entre plusieurs DCE ; et, enfin, de bout en bout, entre deux DTE de relais de trame interconnectés par un ou plusieurs réseaux Frame Relay. La segmentation permet à l’équipement chargé de l’émission de découper de longues trames de données en une série de trames plus courtes. Elles sont ensuite reconstituées par l’équipement de réception. Cette technique assure le contrôle du temps d’acheminement lorsque du trafic en temps réel est acheminé sur les mêmes interfaces que le trafic de données. C’est aux commutateurs que revient la tâche d’assurer les délais et de ma”triser la gigue. Habituellement, celle-ci est très faible, voire inexistante dans les transmissions vocales. Mais il peut arriver que des réseaux ne soient pas synchronisés à une source de référence commune. On ajoute alors une estampille de temps dans une cellule appelée SRTS (Synchronous Residual Time Stamps), qui s’assurera de la synchronisation des transmissions de bout en bout.
Le Frame Relay Forum s’est aussi attaché à normaliser des mécanismes complémentaires avec la recommandation FRF. 11, qui définit les priorités à affecter aux flux, les algorithmes de compression et les techniques de multiplexage. La perte de paquets a une forte influence sur la qualité de la communication. Il convient donc de gérer au mieux ce phénomène. Pour cela, les algorithmes de compression font la distinction entre les paquets ” importants ” et les paquets ” optionnels “. En cas de congestion, les seconds seront détruits en priorité. Ce mécanisme assure une qualité d’écoute correcte pour les communications vocales.
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