UE 503 L3 MIAGE. Initiation Réseau et Programmation Web La couche physique. A. Belaïd



Documents pareils
Université de La Rochelle. Réseaux TD n 6

Transmission de données. A) Principaux éléments intervenant dans la transmission

LA COUCHE PHYSIQUE EST LA COUCHE par laquelle l information est effectivemnt transmise.

LES CARACTERISTIQUES DES SUPPORTS DE TRANSMISSION

Chapitre 22 : (Cours) Numérisation, transmission, et stockage de l information

Chaine de transmission

Chapitre 2 : communications numériques.

Fonctions de la couche physique

I. TRANSMISSION DE DONNEES

Chapitre 18 : Transmettre et stocker de l information

2. Couche physique (Couche 1 OSI et TCP/IP)

Chapitre I La fonction transmission

Année Transmission des données. Nicolas Baudru mél : nicolas.baudru@esil.univmed.fr page web : nicolas.baudru.perso.esil.univmed.

Télécommunications. Plan

Les techniques de multiplexage

Les transmissions et les supports

Chapitre 13 Numérisation de l information

Cisco Certified Network Associate

Systèmes de communications numériques 2

M1107 : Initiation à la mesure du signal. T_MesSig

LES DIFFÉRENTS FORMATS AUDIO NUMÉRIQUES

2. DIFFÉRENTS TYPES DE RÉSEAUX

Transmissions série et parallèle

xdsl Digital Suscriber Line «Utiliser la totalité de la bande passante du cuivre»

INTRODUCTION A L ELECTRONIQUE NUMERIQUE ECHANTILLONNAGE ET QUANTIFICATION I. ARCHITECTURE DE L ELECRONIQUE NUMERIQUE

Technique de codage des formes d'ondes

Chap17 - CORRECTİON DES EXERCİCES

Régler les paramètres de mesure en choisissant un intervalle de mesure 10µs et 200 mesures.

Numérisation du signal

Le multiplexage. Sommaire

Etudier l influence de différents paramètres sur un phénomène physique Communiquer et argumenter en utilisant un vocabulaire scientifique adapté

Signalisation, codage, contrôle d'erreurs

SYSTEME DE PALPAGE A TRANSMISSION RADIO ETUDE DU RECEPTEUR (MI16) DOSSIER DE PRESENTATION. Contenu du dossier :

Acquisition et conditionnement de l information Les capteurs

Transmission et stockage de l information

ADSL. Étude d une LiveBox. 1. Environnement de la LiveBox TMRIM 2 EME TRIMESTRE LP CHATEAU BLANC CHALETTE/LOING NIVEAU :

Ecole Centrale d Electronique VA «Réseaux haut débit et multimédia» Novembre 2009

«SESSION 2009» RESEAUX DE TELECOMMUNICATIONS ET EQUIPEMENTS ASSOCIES. Durée : 2 h 00 (Coef. 3)

CULTe Le samedi 9 février2008 à 15h. Conf 1 : WIFI, les bases

Le concept cellulaire

Puis le convertisseur bloque en mémoire cette valeur pendant une période d échantillonnage.

L information sera transmise selon des signaux de nature et de fréquences différentes (sons, ultrasons, électromagnétiques, électriques).

Master d'informatique 1ère année Réseaux et protocoles. Couche physique

Les Réseaux Informatiques

La conversion de données : Convertisseur Analogique Numérique (CAN) Convertisseur Numérique Analogique (CNA)

TS 35 Numériser. Activité introductive - Exercice et démarche expérimentale en fin d activité Notions et contenus du programme de Terminale S

Expérience 3 Formats de signalisation binaire

Multimedia. Systèmes, Communications et Applications. Ahmed MEHAOUA

Technologies xdsl. 1 Introduction Une courte histoire d Internet La connexion à Internet L évolution... 3

Voir cours Transmission de l'information

Les réseaux cellulaires vers la 3G

La Voix sur IP OLIVIER D.

PRODUIRE DES SIGNAUX 1 : LES ONDES ELECTROMAGNETIQUES, SUPPORT DE CHOIX POUR TRANSMETTRE DES INFORMATIONS

I- Définitions des signaux.

ISO/CEI NORME INTERNATIONALE

Le réseau sans fil "Wi - Fi" (Wireless Fidelity)

Architectures et Protocoles des Réseaux

ADSL. C est comme son nom l indique une liaison asymétrique fort bien adaptée à l Internet et au streaming radio et vidéo.

Transmission d informations sur le réseau électrique

Digital Subscriber Line

Administration des ressources informatiques

CLIP. (Calling Line Identification Presentation) Appareil autonome affichant le numéro appelant

Câblage des réseaux WAN.

TD 1 - Transmission en bande de passe

Brochure. Soulé Protection contre la foudre Gamme parafoudres courant faible

Téléinformatique. Chapitre V : La couche liaison de données dans Internet. ESEN Université De La Manouba

1. Présentation général de l architecture XDSL :

Groupe Eyrolles, 2000, 2004, ISBN :

DOSSIER ADSL. DEMARCHE DE TRAVAIL : Consultez rapidement le dossier avant de commencer Complétez le dossier en suivant les indications du document

LE VDSL 2 EN FRANCE. Source :

Mesures en réception télévision

NOTIONS DE RESEAUX INFORMATIQUES

Chapitre 2 : Techniques de transmission

J AUVRAY Systèmes Electroniques TRANSMISSION DES SIGNAUX NUMERIQUES : SIGNAUX EN BANDE DE BASE

Evolution de l infrastructure transport

Présentation Générale

Ce document, volontairement incomplet, présente quelques notions simples relatives au fonctionnement et à la cohabitation de ces 2 types de réseaux.

TABLE DES MATIERES. I. Objectifs page 2. II. Types de réseaux page 2. III. Transmission page 2. IV. Câbles page 3. V.

Numérisation de l information Transmission et stockage de l information

Surveillance de Température sans fil

MESURES D UN ENVIRONNEMENT RADIOELECTRIQUE AVEC UN RECEPTEUR CONVENTIONNEL ETALONNE

Enregistrement et transformation du son. S. Natkin Novembre 2001

Partie Agir : Défis du XXI ème siècle CHAP 20-ACT EXP Convertisseur Analogique Numérique (CAN)

Cours n 12. Technologies WAN 2nd partie

Cours d Électronique du Tronc Commun S3. Le filtrage optimisé du signal numérique en bande de base. Notion de BRUIT en télécommunication.

Genevais Jérémy & Dubuc Romuald

Les Réseaux sans fils : IEEE F. Nolot

Prise en main. Prise en main - 0

Chapitre 2 Les ondes progressives périodiques

TD séance n 10 Multimédia Son

Perturbation dans un Réseau

Ce que vous devez savoir au sujet de la transition de la télévision analogique à la télévision numérique au Canada

Les réseaux cellulaires

Le signal GPS. Les horloges atomiques à bord des satellites GPS produisent une fréquence fondamentale f o = Mhz

Rapport. Mesures de champ de très basses fréquences à proximité d antennes de stations de base GSM et UMTS

LÕenregistrement Enregistrement analogique et enregistrement numžrique

1 Les techniques DSL :

Tout sur les Réseaux et Internet

Transcription:

UE 503 L3 MIAGE Initiation Réseau et Programmation Web La couche physique A. Belaïd abelaid@loria.fr http://www.loria.fr/~abelaid/ Année Universitaire 2011/2012

2 Le Modèle OSI La couche physique ou le niveau bit Couche application Couche présentation Couche session Couche transport Couche réseau Couche liaison de données Couche physique Couche application Couche présentation Couche session Couche transport Couche réseau Couche liaison de données Couche physique

3 La couche physique Objectifs Se préoccupe de la communication matérielle entre émetteur et un récepteur Le média de communication est formé par les câbles et les matériels d interconnexion On étudiera le signal, la carte réseau, les concentrateurs et commutateurs

Le média de communication Est composé d'un câble dans lequel transite un signal Au début de l époque des communications électriques (télégraphe ) Câbles simples (dans l air) Plus tard De grandes agglomérations se sont formées Problème de dégradation, parasitage Passage à des câbles enterrés 4

Le média de communication Câblage De plus, on est passé à la paire torsadée pour compenser des perturbations par les champs des deux fils enroulés La paire torsadée est aujourd'hui utilisée à grande échelle pour connecter des appareils téléphoniques individuels au réseau des ordinateurs dans un réseau local Bon marché 5

Le média de communication Câblage Autre solution : le câble coaxial Très bonne protection des signaux, grâce à l écran formé par la gaine métallique Prix plus élevé, mais très large bande passante, avec des fréquences élevées Utilisé dans certains réseaux locaux, dans la télévision, et dans les lignes plus importantes de téléphonie Source: http://www.transistek.com/ 6

7 Le média de communication Câblage Fibre optique : beaucoup d avantages guide d'onde qui exploite les propriétés réfractrices de la lumière bande passante plus large sensibilité réduite aux perturbations coût réduit de fabrication Source: http://www.journaldugeek.com/

Le média de communication Ondes électromagnétiques Une antenne émettrice (fil électrique) envoie de l'énergie et une antenne réceptrice en reçoit une partie On trouve aujourd'hui la transmission par satellite large couverture, mais possibilité d écoute et latence élevée (trajet) Beaucoup utilisées pour les réseaux cellulaires Source : http://www.acteurdurable.org 8

9 Base théorique de la transmission L'information transmise est un signal C'est une onde électromagnétique Se propage dans un canal (liaison) Ses variations représentent des informations

10 Base théorique de la transmission Numérisation du signal Le signal se trouve sous forme analogique Pour l'utiliser, on le convertit en un signal numérique : une série de bits Cette conversion consiste à prélever un certain nombre d échantillons à une «fréquence d échantillonnage», puis à les coder sur un certain nombre de bits, «la quantification» La numérisation comporte donc deux activités parallèles : l'échantillonnage et la quantification La qualité du signal converti dépend de ces deux éléments

11 Base théorique de la transmission Échantillonnage

12 Base théorique de la transmission Fréquence d'échantillonnage fe = 1/T (en Hertz)

13 Base théorique de la transmission Fréquence d'échantillonnage (suite 1)

14 Base théorique de la transmission Fréquence d'échantillonnage (suite 2) La valeur de la fréquence d'échantillonnage, pour un CD audio par exemple, n'est pas arbitraire, elle découle en réalité du théorème de Nyquist - Shannon La fréquence d'échantillonnage doit être suffisamment grande, afin de préserver la forme du signal Elle doit être égale ou supérieure au double de la fréquence maximale contenue dans ce signal Notre oreille perçoit les sons environ jusqu'à 20 000 Hz, il faut donc une fréquence d'échantillonnage au moins de l'ordre de 40 000 Hz pour obtenir une qualité satisfaisante

15 Base théorique de la transmission Fréquence d'échantillonnage (suite 3) Il existe un certain nombre de fréquences d'échantillonnage normalisées : 32 khz : pour la radio FM en numérique 44.1 khz : pour l'audio professionnelle et les compactdisques 48 khz : pour les enregistreurs numériques multipistes professionnels et l'enregistrement grand public (DAT, MiniDisc...)

Quantification Procédé d'approximation du signal continu par des valeurs V d'un ensemble discret d'assez petite taille On utilise généralement un nombre de pas de quantification étant une puissance de deux, ce qui permet de le coder facilement en binaire Par exemple, ce signal est codé sur 4 bits : 16 valeurs

17 Codage du signal http://www.samomoi-technos.com/teleinformatique/debit.php États significatif, instants significatifs, transition La tension V peut prendre 2 valeurs (+V, -V) Ces valeurs constituent les états significatifs Le passage d un état significatif à un autre est appelé transition Le nombre d'états significatifs que peut prendre le signal est appelé valence V 0 Transition Instant significatif -V États significatifs

18 Codage du signal Les signaux des figures a et b sont des signaux bivalents tandis que le signal de la figure c est un signal trivalent

Transmission synchrone Une transmission est dite synchrone si le temps qui sépare 2 instants significatifs ou deux transitions quelconques est un multiple entier de même intervalle de temps T T est appelé intervalle élémentaire L élément qui produit la base de temps pour assurer cette fonction est appelé horloge Le signal d horloge est un signal alterné de période T et de fréquence F= 1/T

Transmission asynchrone Une transmission est dite asynchrone si elle est constituée par la succession de traits de transmission synchrone séparés par un ou des intervalles de temps quelconques (θ 1,θ 2 ) 3 traits de transmission synchrone

Rapidité de modulation Une transmission synchrone ou asynchrone est caractérisée par sa rapidité de modulation Par définition, la rapidité de modulation est l inverse de l intervalle élémentaire T R= 1/T (R en baud(bd), T en seconde(s)) La rapidité de modulation donne la cadence de succession des éléments du signal Cette grandeur est nécessaire pour déterminer la bande de la largeur de fréquence à transmettre en ligne

Débit binaire Supposons qu on ait les signaux suivants : Dans le cas du signal bivalent (A), chaque élément peut être représenté par 1 seul élément binaire La quantité d information contenue par élément du signal est donc 1 bit Le nombre de bits transmis par seconde est appelé débit binaire = rapidité de modulation (en baud)

Dans le cas du signal quadrivalent (B), chaque élément peut être représenté par l une des combinaisons suivantes : 00, 01, 10, 11 Chaque élément du signal porte donc une quantité d information égale à 2 bits Le débit binaire est donc dans ce cas égal à D=2/T = 2*(1/T) = 2R Le débit binaire d un signal quadrivalent est donc 2 fois plus élevé que le débit binaire d un signal bivalent de même rapidité de modulation

De manière générale Le débit binaire est donné par la formule : D = v R/N bit/s où v et N dépendent du codage utilisé : v est la valence du signal, un entier calculé par : v = log 2 (V) V étant le nombre de variations (états) possibles du signal, une puissance de 2 telle que V = 2 v N est le nombre d'états (informations élémentaires) successifs nécessaires pour extraire une information binaire

Exemple 1 Soit un codage utilisant 4 variations et une extraction par baud avec une rapidité de modulation R=1200 bauds Le signal émis pourrait ressembler à ceci : On a : Nombre de variations : V = 4 Valence : v = log 2 (4), donc v = 2 N = 1 Ce codage transmet donc 2 bits par baud Le débit est D = 2 1200 = 2400 bit/s

Exemple 2 Si le codage établit la correspondance suivante entre une tension (palier horizontal) et une valeur binaire (code) : alors le signal émis représente la séquence : 0111100011011000

27 Transmission du signal Exemples de débits binaires RTC (+modem) : 9.6, 19.2 Kbit/s à 38.4 Kbit/s Ethernet : 10 Mbit/s à 100 Mbit/s Token Ring : 1, 4, 16 Mbit/s FDDI : 100 Mbit/s ATM : 25, 155 Mbit/s à 620 Mbit/s

28 Transmission du signal Capacité de transmission C'est la quantité d'information en bits pouvant être transmise sur un canal en 1s Comme les signaux subissent des distorsions, on tolère qu'un canal puisse passer une bande de fréquences : [f min ; f max ] La largeur de la bande passante est : H = f max - f min

29 Transmission du signal Conséquences sur le débit binaire Le débit binaire est une mesure de la quantité de données numériques transmises par unité de temps Le débit maximal théorique d'après Nyquist est : D max = 2 H log 2 (V) = 2 H v

30 Transmission du signal Effet du bruit parasite Tout support est sujet à un bruit parasite : On le quantifie à l'aide du rapport signal sur bruit, noté : S/N où S : puissance du signal N : puissance du bruit Il désigne la qualité de la transmission par rapport aux parasites Il s'obtient en comparant le signal à l'entrée et à la sortie pour mesurer le niveau de bruit

Transmission du signal Effet du bruit parasite sur la transmission La capacité de transmission maximale, d'après Shanon, s'altère comme suit : C max = H log 2 (1 + S/N) H = bande passante et S/N : signal sur bruit Le bruit s'accroît avec la distance, et il s'exprime souvent en décibel (db)/km 31

Transmission du signal Capacité de transmission d'une ligne téléphonique Les caractéristiques d'une ligne téléphonique classique sont : H = 3 200Hz (limitée par des filtres) S/N de 30dB Puisque 30dB = 10log10(S/N), alors S/N = 10 30/10 = 1 000 Ainsi Cmax = 3 200 log 2 (1 + 1 000) 32 kbit/s On en déduit aussi qu'on ne peut transmettre plus de 5 bits par baud sur ce type de ligne 32