Réseaux et Services sur Réseaux DUT SRC 1 ère année

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1 IUT Béziers Victor Lomné Réseaux et Services sur Réseaux DUT SRC 1 ère année

2 3. Réseaux : couche physique 3.1. Modes de communication et de liaison 3.2. Principes de transmission 3.3. Supports de transmission

3 Modes de communication 3 modes de communication : Simplex : les données ne transitent que dans un seul sens. (exemple : radio) half Duplex : les données transitent dans les 2 sens, mais pas en même temps sur le même support. (exemple : talkie walkie, cartes à puces) full Duplex : les données transitent dans les 2 sens et en même temps sur le même support. Cela implique des techniques de multiplexage. (exemple : GSM, réseaux «modernes»)

4 Modes de communication 3 modes de communication :

5 Modes de liaison Liaison série : les données sont transmises bit par bit. Liaison parallèle : les données sont transmises par paquet de N bits simultanément. Cela implique une transformation de liaison parallèle à série, car un ordinateur traite les informations de façon parallèle.

6 3.2. Principes de transmission Codages Définitions Multiplexage

7 Codages But : envoyer des données binaires via un support électrique. Contrainte : attenuation du signal si la distance est trop grande Codage simple : bit à 1 codé par une tension de N volts bit à 0 codé par une tension de 0 volts Inconvénients : une tension nulle peut représenter un bit à 0 ou une absence de transmission. 2 exemples de codage pour palier à ce problème : Codage NRZ Codage de Manchester

8 Codages Codage NRZ (No Return to Zero) : bit à 1 : signal de N volts bit à 0 : signal de N volts Exemple avec la valeur binaire :

9 Codages Codage de Manchester : Basé sur la variation du signal électrique et non la valeur de la tension. Bit à 1 : passage de N volts à N volts Bit à 0 : passage de N volts à N volts Exemple avec la valeur binaire :

10 Codages Problème : il faut que l'expéditeur et le destinataire synchronisent leurs horloges, car si un décalage à lieu, au bout d'un moment la transmission sera décalée. Le codage NRZ peut être problématique si on doit transmettre une longue suite de bits à 0. Le codage de Manchester résoud ce problème. Il est utilisé dans les réseaux Ethernet.

11 Définitions Valence d'une voie : La valence correspond au nombre de valeurs que peut prendre l'état physique à l'instant t. La valence est notée V. Dans nos codages précédents, la valence était de 2.

12 Définitions Moment élémentaire : Le moment élémentaire correspond à la durée minimale d'émission du signal qui est nécessaire pour que le récepteur le reconnaisse. Le moment élémentaire est noté Tm (en secondes).

13 Définitions Vitesse de modulation : La vitesse de modulation correspond au nombre de valeurs physiques émises par secondes. La vitesse de modulation est notée Rm (en bauds). Rm = 1 / Tm

14 Définitions Débit binaire : Le débit binaire correspond au nombre de valeurs logiques transmises par seconde. Le débit binaire est noté D (en bit par seconde, bit / s). D = (Rm / k) * log2(v) avec k le nombre de valeurs physiques utilisées pour coder unevaleur logique.

15 Définitions Temps de transmission : Le temps de transmission est le délai qui s'écoule entre le début et la fin de la transmission d'un message sur une ligne physique. Le temps de transmission est noté Tt (en secondes). Tt = L / D avec L la longueur en bits d'un message et D le débit binaire de la ligne (en bits par seconde)

16 Définitions Théorème de Shannon : Ce théorème donne le débit binaire maximal d'une ligne en fonction de sa largeur de bande passante W et du rapport signal sur bruit S / B. Dmax = W log2(1 + S / B) Le rapport signal / bruit est fonction de la qualité de la ligne électrique. S'il est par exemple égal à 2, cela signifie que le signal reçu sera 2 fois moins important que le signal emis.

17 Multiplexage Le principe consiste à partager une même ligne pour : permettre une communication full duplex. disposer de plusieurs canaux de communication simultanés. Multiplexage fréquentiel : Il consiste à créer plusieurs bandes passantes définies à l'intérieur de la bande passante initiale. Multiplexage temporel : Il consiste à partager le support en totalité pendant un intervalle de temps donné.

18 3.3. Supports de transmission Les supports de transmission filaires Les câbles à paires torsadées Les câbles coaxiaux La fibre optique Les supports de transmission sans fils

19 Les supports de transmission filaires Les câbles à paires torsadées : Câbles présents dans les 2/3 des réseaux locaux. Constitué de fils de cuivre torsadés par paires. Ces paires sont à leur tour torsadées entre elles. Câbles utilisés dans les réseaux locaux sont constitués de 4 paires torsadées. Les torsades ont pour but de diminuer un phénomène d'interférence nommé diaphonie. Les connecteurs adaptés à ces câbles sont des connecteurs RJ45 pour les 4 paires et RJ11 pour les 2 paires.

20 Les supports de transmission filaires Les câbles coaxiaux : Meilleure protection que les câbles à paires torsadées, donc plus adéquate pour de longues distances. 2 types : RG11 qui possède un blindage contre les interférences, mais qui est lourd à installer. Câble coaxial large bande utilisé pour la TV. Remplacé par la fibre optique.

21 Les supports de transmission filaires La fibre optique : Cylindre composé d'un coeur en verre, d'une gaine entourant le coeur et d'un revêtement plastique autour. La lumière se propage dans le coeur en verre par réflexion. L'information est codée via la lumière. (bit à 1 : rayon lumineux, bit à 0 : pas de rayon). 2 types de fibres : les fibres monomodes où un seul rayon se propage à la fois. Débit réel de l'ordre de 10 Gbit/s Record en laboratoire : 100 Gbits/s les fibres multimodes où plusieurs rayons lumineux se propagent en même temps.

22 Les supports de transmission sans fil Transmission d'information par les ondes électromagnétiques. Elles sont caractérisées par leurs fréquences (nombre d'oscillations par seconde), et leurs longueurs d'ondes (distance entre 2 maximas consécutifs). Elles se déplacent à la vitesse de la lumière ( km/s).

23 Les supports de transmission sans fil Les ondes radio : Longueur d'onde > 10cm. Fréquence allant de 150kHz à 3GHz. La norme définit ce type de support. (cf Wifi). Débit allant de 2 à 540 Mbits/s Portée allant jusqu'à 5 km. Inconvénient majeur : ces ondes sont réceptives aux interférences.

24 Les supports de transmission sans fil Les micro ondes : Longueur d'onde comprise entre 3mm et 10cm Fréquence allant de 3 à 100GHz. Utilisées entre autre par la téléphonie mobile. Nocivité pour l'être humain d'après certains experts, d'autres ne sont pas d'accord.

25 Les supports de transmission sans fil Les ondes infrarouge : utilisées par les télécommandes de téléviseur... Portée de quelques mètres. Facilement arrêtées par des obstacles.

26 Les supports de transmission sans fil Les ondes électromagnétiques sont un support de transmission non guidé, c'est à dire qu'on emet sur toute une zone. Ainsi un intru peut récupérer les informations transmises par les ondes électromagnétiques. D'où la nécessité de sécuriser certains échanges. Courant porteur de ligne : Consiste à transmettre des données sur une ligne électrique. Le CPL envoie un second courant sur la même ligne en utilisant une autre fréquence. (50Hz pour le courant, 15MHz pour le CPL).

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