Introduction et fondamentaux

• Historique et évolution vers le tout numérique
• Théorie de l’information (Shannon, entropie)
• Structure d’une chaîne de transmission numérique
• Signaux, systèmes et transformée de Fourier

Codage et modulation

• Numérisation, échantillonnage et codage de source
• Codage canal (Hamming, Reed-Solomon, LDPC)
• Codage en ligne : NRZ, Manchester, PAM
• Mapping : 4B/5B, 8B/10B, codage Gray
• Modulations numériques : ASK, FSK, PSK, QAM
• Illustrations issues de technologies réelles (WiFi, 5G, Fibre)

Performances et qualité

• TEB/BER, SNR, rendement de codage
• Théorème de Shannon : capacité maximale d’un canal
• Diagramme de l’œil, constellations
• Effets du bruit et des interférences

Travaux pratiques et simulations

• Utilisation de GNU Radio et MATLAB
• Observation du signal numérique (spectre, constellation)
• Étude du diagramme de l’œil et mesure du BER
• Conception d’une mini-chaîne de transmission numérique
• Interprétation des résultats et optimisations

Étude de cas et synthèse

• Comment sont conçues les chaînes de transmission pour chaque technologie (LPWAN, 5G, WiFi,…) afin de prendre en compte leurs contraintes.
• Compromis entre débit, portée et robustesse

Introduction à Wireshark

• Histoire de Wireshark – genèse
• Documentation – Références
• Composants et architecture logicielle
• Architecture de sniffing

Rappel sur le modèle TCP/IP

• Modèle et encapsulation
• Les entêtes Ethernet, IPv4, IPv6, UDP et TCP
• Les différents types de protocoles applicatifs (binaire/texte, transactionnel, …)
• Firewall et NAPT

TP : Premiers pas avec Wireshark

• Fenêtre principale – principes d’usage
• Configuration (affichage, protocoles, résolution DNS, …)
• Usage et codes des couleurs
• Les différentes unités temporelles

Usage des filtres de capture

• Interfaces de capture
• Modes de capture
• Filtres de capture

TP : première analyse avec Ethernet et la procédure DHCP

Analyse et usages des filtres d’affichage

• Statistiques
• Construction de filtres

TP : – analyse d’un flux ICMP – construction de filtres avancés

TCPDUMP

• Présentation
• Syntaxe
• Autres outils : TShark, Mergecap

TP : captures avec filtres personnalisés

Etude d’un flux HTTP/TCP et d’un flux FTP/TCP

• Rappel sur TCP, HTTP et FTP
• Suivre un flux et réassemblage des paquets
• Mesure de bande-passante, délai et gigue

TP : Analyse d’un flux TCP/HTTP de A à Z

TP optionnel : Analyse d’un flux FTP/HTTP de A à Z

Analyse de flux VoIP SIP/RTP

• Rappels sur SIP : requêtes, réponses, headers système, routage, dialogue, session média et flux RTP
• Les fonction dédiées VoIP de Wireshark
• Lister les flux SIP, RTP
• Affichage des call-flows SIP – Plésiochrone et aberrations d’affichage – fonction Replay

TP : analyse d’appels voix – troubleshooting

Décryptage d’un flux TLS avec Wireshark

• Principe de function de TLS
• Configuration de Wireshark – prérequis

TP: décryptage d’un flux HTTPS

Performances de Wireshark

• Capture sans Wireshark
• Optimiser les performances de Wireshark

TP : mise en œuvre de TCPDUMP

Capture et analyse de flux Wi-Fi (optionnel)

• Module AirPcap
• Configuration

TD : démonstration d’AirPcap et analyse d’un flux Wi-Fi

Présentation

• Les solutions actuelles : ActiveX, Java, Flash
• Standardisation WebRTC / RTCWeb
• Architecture générale

Signalisation

• Principes (JSEP)
• HTTP polling et les WebSocket
• Description de sessions – SDP

Flux médias

• Approche peer-to-peer
• Protocoles utilisés – SRTP, DTLS, SCTP
• Flux audio, vidéo, data et DTMF
• Multiplexage des flux

Gestion des flux audio/video – MediaStream

• HTML5 / CSS3 – video, audio, canvas
• L’API MediaStream
• Les pseudo-caméras de Chrome
• TP : Mise en place de l’environnement
• TP : Accès à la caméra, affichage du retour caméra

Gestion des connections (RTCPeerConnection)

• Génération des offres/réponses SDP
• TP : Etablissement d’appel multimédia
• TP : Prise en main du protocole de signalisation
• TP : Gestion du SDP (RTCPeerConnection)

Transfert des données / DTMF

• Les API RTCDataChannel et RTCDTMFSender
• TP : Ajout de la fonction chat
• TP : Emission de DTMF (Analyse avec Wireshark)

Modification des caractéristiques média

• APIs MediaStreamTrack et MediaStreamConstraints
• TP : Désactivation des flux à l’émission/réception
• TP : Modification de la résolution – Bande passante
• TP : Sélection des codecs, de la caméra et du micro

Statistiques WebRTC

• Visualisation sous Chrome et exploitation en Javascript

Traversée des NAT

• Types de NAT- STUN, TURN, ICE
• TP : Mise en œuvre de STUN/TURN
• TP : Visualisation des tests de connectivité sous Wireshark
• TP : Utilisation forcée du relai TURN

SIP et WebRTC

• Principes et architectures
• TP : Déploiement d’un visiophone WebRTC / SIP

Introduction

• Rappel sur les contextes :
  • des réseaux de télécommunications
  • du monde du Web
• Les solutions actuelles : ActiveX, Java, Flash
• L’évolution vers WebRTC / RTCWeb
• Architecture
• Nouveaux usages

Signalisation

• Standards (SIP ou XMPP/Jingle) ou propriétaires
• Le protocole WebSocket
• Description de session – SDP

Flux médias

• Approche peer-to-peer
• Protocole temps-réel – SRTP, DTLS, SCTP
• Multiplexage des flux audio/vidéo et RTP/RTCP
• Flux de données – (RTCDataChannel API)
• Codecs audio et vidéo

Traversée des NAT

• Signalisation :
  • Ping Pong TCP
  • Spécifique aux protocoles (SIP, …)
• Flux médias : ICE, STUN, TURN
• Tests de connectivité

Interopérabilité avec les réseaux opérateurs

Applicatif WebRTC

• HTML5 / CSS3
• JavaScript
  • WebSocket API
  • MediaStream API
  • JSEP & RTCPeerConnection API

TP/Démonstrations

• Récupération du retour caméra
• Etablissement d’un appel vidéo navigateurs (RTCPeerConnection API)
• Utilisation du chat
• Statistiques de qualité audio/vidéo
• Impacts de STUN et TURN
• Création et visualisation d’une WebSocket
• SIP sur WebSocket

Rappels avancés sur le protocole SIP

• Les entités SIP: UAC, UAS, Proxy, B2B
• Transaction, dialogue
• Constructions des requêtes et réponses – headers « système »
• Les mécanismes de routage
• SDP et les flux RTP/RTCP

Présentation de SIPp

• Qu’est-ce que SIPp ?
• Caractéristiques de SIPp
• Principes et options de SIPp
• Documentation, FAQ, mailing list

TP n°1 : Enregistrement SIP (REGISTER)

• Installation de SIPp
• Les paramètres de la ligne de commande
• Les principaux mots clés (variables internes)
• Ecriture du script d’enregistrement
• Installation de Wireshark pour analyser le call flow
• L’utilisation de variables injectées depuis un fichier CSV

TP n°2 : Appel sortant / appel entrant (INVITE)

• Présentation du call flow SIP à réaliser
• Ecriture du script
• Les nouveaux keywords
• Fonctions dédiées VoIP de Wireshark
• Intégration continue

TP n°3 : Réalisation d’un test de charge

• Génération de log
• Mise en place du test de charge
• Mode multi-socket

TP n°4 : Simulation de flux audio/vidéo

• Présentation des options «rtp_echo» et «pcapplay»
• Réalisation d’un script «rtp_echo»
• Réalisation d’un script «pcapplay»

TP n°5 : Fonctions avancées

• Branchement conditionnel
• Interconnexion de scripts SIPp

TP n°6 : SIPp et la sécurité

• TLS
• HTTP digest et AKAv1