Points Clés
- Le guide s'appuie sur un projet précédent qui ne fournissait que l'Internet mobile, sans prise en charge de la voix et des SMS.
- Le déploiement du réseau repose sur le matériel de radio logicielle (SDR).
- Open5GS est utilisé comme logiciel de cœur de réseau.
- L'article explique le mécanisme des appels vocaux sur les réseaux LTE.
Résumé Rapide
L'article aborde le défi de l'activation des appels vocaux et des SMS sur un réseau privé 4G LTE. Il y a deux ans, une méthode a été décrite pour lancer une station de base domestique fournissant un accès à Internet mobile. Cependant, ce réseau initial présentait une limitation importante : tenter de passer un appel ou d'envoyer un SMS entraînait une rupture immédiate de la connexion. Le guide actuel vise à résoudre cette lacune en démontrant comment déployer un réseau où ces fonctions opèrent correctement.
Le guide technique couvre les mécaniques sous-jacentes du fonctionnement des appels vocaux au sein des réseaux LTE. Il explique la transition de la voix traditionnelle à commutation de circuit vers la technologie VoLTE (Voice over LTE). Pour construire ce réseau amélioré, le guide utilise le matériel de radio logicielle (SDR) et le logiciel de cœur de réseau Open5GS. L'article promet une plongée profonde dans les détails techniques requis pour faire fonctionner ces systèmes ensemble, permettant aux utilisateurs d'établir un environnement cellulaire entièrement fonctionnel à la maison.
L'Évolution des Réseaux Données Seulement vers les Réseaux Cellulaires Complets
L'établissement d'un réseau cellulaire privé commence souvent par la fourniture d'un accès à Internet mobile. Dans un projet précédent, l'accent était mis sur le lancement d'une infrastructure 4G LTE de base. Bien que cette configuration ait réussi à fournir une connectivité de données, elle manquait de la capacité à gérer les communications cellulaires traditionnelles comme la voix et le texte. Cette limitation est courante dans les réseaux privés de stade initial car la transmission de données repose sur des protocoles différents de ceux des appels vocaux. Le projet actuel marque une mise à niveau significative, passant d'un simple point d'accès Internet à un système de communication complet.
L'objectif principal est de combler cette lacune. En intégrant les capacités de voix et de SMS, le réseau devient un véritable remplacement des services cellulaires commerciaux. Le guide souligne que l'atteinte de cet objectif nécessite une compréhension plus approfondie du Packet Core Évolué (EPC) et des technologies spécifiques de gestion de la voix. La transition implique de configurer le réseau pour prendre en charge l'IMS (IP Multimedia Subsystem), qui est essentiel pour fournir des services de voix sur un réseau basé sur IP comme le LTE.
Architecture Technique : SDR et Open5GS 🛠️
Pour construire ce réseau avancé, des composants matériels et logiciels spécifiques sont requis. Le guide repose sur la radio logicielle (SDR) pour agir comme le réseau d'accès radio (RAN). La SDR permet aux ordinateurs standard de traiter les signaux radio, transformant efficacement le matériel en une station de base flexible. Cette technologie est cruciale pour créer l'interface aérienne qui connecte les appareils d'utilisateur au cœur de réseau. Elle fournit la polyvalence nécessaire pour implémenter les protocoles LTE spécifiques requis pour la voix et les données.
Côté logiciel, le guide utilise Open5GS. Il s'agit d'une implémentation open source du cœur de réseau 5G et LTE. Open5GS gère les fonctions essentielles du réseau cellulaire, notamment :
- L'authentification et l'enregistrement des appareils
- L'attribution d'adresses IP (via DHCP)
- Le routage du trafic de données vers Internet
- La connexion à l'IMS pour les appels vocaux
En combinant le matériel SDR avec la pile logicielle Open5GS, les utilisateurs peuvent créer un environnement cellulaire complet et autonome qui imite les réseaux des opérateurs commerciaux à plus petite échelle.
Comprendre la Mécanique VoLTE
Un point central de l'article est d'expliquer comment les appels vocaux fonctionnent réellement dans les réseaux LTE. Contrairement aux anciens réseaux 2G ou 3G qui utilisaient des circuits dédiés pour la voix, le LTE est un réseau entièrement IP conçu principalement pour les données. Pour passer des appels vocaux, les opérateurs utilisent la technologie VoLTE. Ce processus encapsule les données vocales dans des paquets IP, de manière similaire à la navigation sur le web, et les transmet sur la connexion de données LTE. Cette méthode permet des appels vocaux de meilleure qualité et la possibilité d'utiliser les données et la voix simultanément (si l'appareil le prend en charge).
Le guide détaille les étapes requises pour activer cette fonctionnalité dans une configuration privée. Il implique la configuration du cœur de réseau pour router le trafic vocal vers un serveur IMS (IP Multimedia Subsystem). L'IMS gère la signalisation et la gestion de session pour les appels VoLTE. Sans cette configuration spécifique, le réseau peut transporter des données, mais il ne peut pas initier ou recevoir d'appels vocaux. L'article fournit les informations nécessaires pour combler cette lacune technique, assurant que le réseau prend en charge la gamme complète des fonctionnalités de communication mobile.
Implémentation et Déploiement
Le guide sert de manuel pratique pour le déploiement de ces fonctionnalités avancées. Il va au-delà de la théorie pour fournir des étapes actionnables que les utilisateurs peuvent suivre. Le processus implique la configuration du cœur de réseau Open5GS, la connexion du matériel SDR, et la configuration des paramètres réseau nécessaires pour prendre en charge la VoLTE et les SMS. L'article suggère que bien que la complexité technique soit plus élevée qu'une configuration Wi-Fi standard, le résultat est un réseau cellulaire robuste et privé.
En suivant les instructions, les utilisateurs peuvent s'attendre à reproduire un environnement de réseau mobile entièrement fonctionnel. Cela inclut la capacité de connecter des smartphones, d'envoyer des messages texte et de passer des appels vocaux sans dépendre de l'infrastructure d'un opérateur commercial. Le guide conclut que le fait de combler « l'omission » du réseau de données précédent aboutit à une solution complète pour les passionnés et les professionnels souhaitant explorer la technologie cellulaire.
