1. CONCEPTS & GENERALITES 1.1 CATEGORIES DE RESEAUX a Les Réseaux Téléphoniques Créés par les Opérateurs de communication, ils sont spécialisés dans le transport de la parole téléphonique. (On les distingue par leurs noms plus connus ) Ils ont créé le Réseau Téléphonique Commuté RTC Ce Réseau est adapté aux contraintes de l acheminement de la parole et grâce à une technique qui est la Commutation de Circuit. Dans ce RTC, la parole reste Analogique sur la Boucle Locale. Elle est numérisée pour son transport sur les artères du Réseau Téléphonique. * [ Analogique : Variation continue du signal ] ** [ Boucle locale : Partie du Réseau Téléphonique qui correspond à la desserte de l abonné «Le dernier km Last Mile» - Paire de fil de cuivre du combiné de l abonné jusqu aux installations de l opérateur : Commutateur local En France, cette desserte est gérée par France Télécom ] *** [ Commutation de Circuits : Le fait d un circuit physique joignant 2 interlocuteurs au téléphone qui est établi par la mise bout à bout de circuits partiels avant les communications proprement dites Cliché de l ancienne standardiste avec des jacks, remplacée par des commutateurs automatiques et ensuite électroniques ] - Page 1 -
b Les Réseaux Informatiques Ils apparaissent dans les années 70 : Pour connecter des Terminaux passifs à un ordinateur central ( Cartes perforées et peu de fonctions ) Pour connecter les ordinateurs entre eux. Il s agit de transmettre (transporter directement) des données. L information très souvent, est segmentée en paquets (en bloc de données) pour être transportée de nœuds en nœuds (Relais), jusqu à un récepteur. (Technique de transfert de l information qu on appelle la technique de transfert de paquets, la technique de Commutation de paquets) On notera la distinction entre cette technique et la différence sur de petits réseaux c Les Réseaux de Diffusion Vidéo Concernent essentiellement la diffusion des canaux de télévision par des Réseaux terrestres (par le câble) et hertziens (par les antennes tv). Les opérateurs Vidéo font intervenir 2 Métiers différents : - des Câblo-opérateurs (pour les Réseaux terrestres) - des Télédiffuseurs (pour la partie hertzienne des transmissions) Les applications Vidéo ont une grande largeur de Bande et impliquent donc des débits très importants. (A distinguer : la fréquence la plus haute et la fréquence la plus basse de la bande). - Page 2 -
1.2 DEFINITIONS TELECOMMUNICATION Ensemble des techniques de transmissions à distance, quel qu en soit le support (toutes les techniques, filaires, radios, optiques, de transfert de l information, quelle que soit l information). RESEAU Ensemble d objets interconnectés les uns avec les autres. Il permet la circulation d informations entre chacun de ces objets selon des règles bien définies (exemple : le Réseau Téléphonique, les objets le poste téléphonique qui permet le transfert des informations de la parole ou du fax ) RESEAU INFORMATIQUE Réseau d ordinateurs Ensemble interconnectés d ordinateurs autonomes capables d échanger les informations. OBJECTIFS : - Le partage des ressources : Rendre accessible les programmes, les fichiers, les données et les équipements (imprimantes, scanners, ) indépendamment de leur localisation. - Permettre la communication entre personnes ou entre processus. - Augmenter la fiabilité de leur système grâce à la redondance d équipements et de données (Peut permettre une certaine tolérance aux pannes). - Réduire les coûts : Un gros ordinateur (gros système),puissant mais cher, partage ses ressources avec plusieurs utilisateurs (micro-ordinateurs) [Systèmes Clients/Serveur]. - Faire évoluer les performances graduellement (Clients ou utilisateurs internes). - Page 3 -
1.3 CLASSIFICATION DES RESEAUX a Suivant la taille Réseau personnel ou Réseau domestique PAN Personal Area Network - (Personnel Etendue Réseau) Petit Réseau Quelques mètres maximum d étendue Pour interconnecter des machines personnelles, pc, portables, téléphones mobiles, agendas électroniques, imprimantes, appareils photos numériques (technologies sans fils blue tooth et wifi Réseaux locaux sans fils.) WPAN Wireless PAN - (Sans fil Personal Etendue Réseau) Réseau local LAN Local Area Network - (Local Etendue Réseau) RLE En français Réseau Local d Entreprise Quelques mètres à quelques hectomètres d étendue. Réseau adapté à la taille d une Entreprise. WLAN Wireless LAN - (Sans fil Local Etendue Réseau) Réseau local sans fils. Réseau Wifi. Notion de Réseau Privé qui entre en ligne de compte. Réseau Métropolitain MAN Metropolitan Area Network - (Métropolitain Etendue Réseau) Quelques kilomètres d étendue. Il peut atteindre la taille d une métropole. Réseau longue distance WAN Wide Area Network - (Large Etendue Réseau) Quelques centaines de km à quelques milliers de km d étendue. Réseau étendu sur une région ou un continent Internet Réseau de Réseaux mondial Il utilise un protocole commun identique IP, pour le routage des informations (technique bien précise). - Page 4 -
b Suivant la technique de transmission Réseaux à diffusion (Broadcast Networks) Ils ont un seul canal de communication que les machines du Réseau se partagent. (Retrouvés souvent dans les Réseaux locaux) A B Les trames d informations (paquets d informations) que A émet sont diffusées sur le canal et sont reçues par toutes les machines. Dans chaque trame, un champ d adresses identifie le destinataire de la trame, par simple examen de ces champs, une station va ignorer la trame, ou alors la traite, lorsque l adresse correspond. Réseaux Point à Point (Retrouvés dans les Réseaux + étendus) En général, ce sont des Réseaux formé d un grand nombre de connections entre machines prises 2 à 2 : Réseaux maillés Technique : De la source jusqu à la destination des paquets d information transitent par 1 ou plusieurs machines (intermédiaires). Souvent, plusieurs routes sont possibles. Le choix de la route est le Routage. - Page 5 -
c Suivant la topologie (forme) Réseau en étoile Interconnectés souvent sur un équipement, un boîtier d interconnexion central (centre du Réseau). Réseau en anneau Réseau en arbre Autre schéma possible (nombre de branches différent ) Réseau en bus En général, Réseau à diffusion. Une information émise par une machine sera diffusée sur tout le bus. Réseau maillé Régulier ou non - Page 6 -
Les topologies peuvent être à un niveau physique ou logique. Le boîtier de raccordement est un HUB (ou switch ou commutateur dans d autres cas, parfois en préférence selon le travail). Un HUB est un répéteur, un diffuseur de l information d Suivant le type d usagers Intranet Réseau d Entreprise à usage privé (En toute rigueur, c est un Réseau qui utilise les protocoles TCP/IP). Extranet Réseau d Entreprise mais étendu à un usage «B2B» Business to Business, incluant clients et fournisseurs de l Entreprise. (C est un Réseau qui utilise également les protocoles TCP/IP). Internet Réseau public (pas de restrictions d accès) mais toujours en utilisant les protocoles d Internet qui sont les protocoles TCP/IP. - Page 7 -
2 - LES TECHNIQUES DE COMMUTATION DEFINITION Commutation : Opération permettant à une information de progresser vers son destinataire, par l établissement d une liaison de bout en bout. 2.1 LA COMMUTATION DE CIRCUIT Le principe de cette forme de commutation : Etablir un circuit de bout en bout entre deux utilisateurs avant toute transmission d informations mutuelle. Les utilisateurs monopolisent toute la ressource, le temps de la connexion. Circuit : Voie (chemin) téléphonique entre un téléphone A et un téléphone B. Cette voie passe par des nœuds intermédiaires : Des relais de commutation : Auto-commutateurs, Commutateurs de circuit. Définition : Temps d établissement de la connexion. Le temps écoulé entre l émission de l appel (fin de la numérotation) et l indication d appel (début de la sonnerie). Durée : Quelques fractions de secondes à quelques secondes. Signalisation : Définition : Ensemble de commandes et informations de services nécessaires pour assurer les opérations de commutation, d exploitation et de gestion du Réseau (notamment, la comptabilisation du temps de connexion et autres services fournis, présentation du numéro, signal d appel ) Peut être dans, ou hors bande, par canal «Sémaphore» parallèlement intégré au réseau téléphonique. Une demande de connexion peut être refusée par l opérateur, en cas de manque de ressource (car il n a plus de circuit disponible pour l utilisation du circuit ou du fait de l utilisateur occupé ou absent, qui ne va pas répondre à l appel). La libération du circuit est faite suite à une demande de libération qui peut venir de A ou de B, celui qui raccroche le premier (commande primitive de base). Facturation à la durée et à la distance (notion de durée importante, chère à l opérateur). Premier système de Réseau utilisé non approprié au transfert de données. - Page 8 -
2.2 LA COMMUTATION DE MESSAGES Technique de commutation spécifique aux échanges de données. Aucun chemin physique n est prévu à l avance. La station A constitue un message à partir d un bloc de données et le fait passer au commutateur auquel il est raccordé. Le commutateur auquel il est raccordé, stocke le message Le vérifie Trouve sa route pour le faire suivre Le fait passer au commutateur suivant et cela, jusqu au destinataire B Nom de cette technique : STORE & FORWARD (stocker & faire suivre) L ANCETRE DU SYSTEME TELEGRAPHIQUE Stocker, vérifier, faire suivre 2.3 LA COMMUTATION DE PAQUETS C est une commutation de messages, mais avec une taille fixe et réduite des messages que l on nomme à cette occasion, des paquets. Le bloc de données à transmettre est donc fragmenté si nécessaire par l émetteur, en paquets (ou trames). Le gros avantage est : Les nœuds de transferts (les commutateurs) traitent plus rapidement ces paquets. En effet, ils sont stockés en mémoire vive ; Les algorithmes de traitement sont plus simples du fait de la taille fixe des paquets, et donc sont plus efficaces. Cela implique des délais de transit réduits et une très forte augmentation de la performance du Réseau. Comme pour la commutation de messages, le commutateur (nœud de transfert) doit pour chaque paquet : Le stocker Le vérifier Calculer et choisir un port de sortie (une ligne de sortie) Et transférer le paquet dans (sur) une ligne de sortie. On distingue deux types de nœud de transfert : Le Routeur (pour un Réseau de routage de paquets datagrammes, transit indépendant) Le Commutateur (adapté pour un Réseau à commutation de trames (ou de paquets) (La facturation sera plutôt liée au volume des informations (données) échangées) - Page 9 -
2.4 LA COMMUTATION DE CELLULES C est une commutation de trames propre à certains types de Réseaux : ATM Asynchronous Transfer Mode Les cellules sont des paquets de taille très réduite, à savoir, 53 octets : 5 octets d en-tête + 48 octets de données utiles Système très rapide qui permet donc des débits binaires importants pour les échanges multimédias, ou en temps réel par exemple. - Page 10 -
3 ARCHITECTURE LOGICIELLE DES RESEAUX 3.1 LOGICIELS DE RESEAUX (ORGANISATION EN COUCHES ; HIERARCHIE DE PROTOCOLES) Afin de réduire la complexité de conception de logiciels de Réseaux, une forte structuration est nécessaire. Les logiciels sont donc organisés en couches ou niveaux superposés : Chaque couche de niveau (n) offre des service S(n) (S de n) à la couche (n+1) au-dessus. Par ailleurs, chaque couche (n) est construite au dessus de la précédente et gère une sorte de conversation avec la couche (n) de même niveau, d une autre machine. Cette conversation utilise des règles et conventions appelées protocole (de niveau (n)). Le média de transmission (tx) (le support physique) reste en dessous de la couche la plus basse et véhicule réellement la communication. C est à dire : «Diviser pour mieux régner». HÔTE A HÔTE B Protocole P(3) COUCHE 3 de la couche de niveau (3) COUCHE 3 Interface 3/2 Protocole P(2) Interface 3/2 COUCHE 2 Interface 2/1 de la couche (2) P(1) COUCHE 2 Interface 2/1 COUCHE 1 couche (1) COUCHE 1 /. MEDIA DE TRANSMISSION /. SUPPORT.... / Couche (n+1) Entité (n+1) Protocole (n+1) Couche (n+1) Entité (n+1) Interface n+1 n SAP / Service Access Point Interface n et (n+1) S/N Couche (n) La couche (n+1) utilise un service S/N de la couche (n) (n) fournit un service à la couche (n+1) - Page 11 -
DEFINITIONS - PROTOCOLE : Le Protocole P(n) de la couche (n) est l ensemble des règles & conventions utilisées pour le dialogue de la couche (n). - PILE DE PROTOCOLES : Ensemble des Protocoles utilisés pour un système, avec un protocole par couche (exemple : pour TCP/IP). - INTERFACE : Ensemble des opérations élémentaires et des services qu une couche (n) offre à la couche (n+1) supérieure. - ARCHITECTURE DE RESEAUX : Ensemble des couches et des protocoles. - ENCAPSULATION : Technique consistant à ajouter à un bloc de données : une en-tête (Header) PCI (éventuellement) : une queue (Trailer) ajoutée au bloc de données pour former une autre entité Encapsulé : Au plus on descend - DECAPSULATION : Opération inverse d extraction du bloc de données utile à la couche secondaire. Decapsulé : Au plus on remonte - Page 12 -
3.2 - LE MODELE DE REFERENCE OSI L'organisation de normalisation internationale ISO (International Standard Organisation) est chargée de la mise au point de très nombreuses normes (internationales). L'ISO a mis au point le modèle OSI (Open System Interconnexion) qui est un modèle architectural à 7 couches (ou niveaux) Modèle lié à l'interconnexion de système assez général. 1 - La couche physique ; Niveau Physique (Physical Layer - Couche physique) Son Rôle : Transfert de bits sur le support physique Définition des supports physiques et des moyens d'y accéder Spécifications d'ordre : Mécanique (description des connecteurs utilisés) Electriques Fonctionnelles moyens d'adaptations ETCD Equipement Terminal de Circuit de Données 2- Couche Liaison de Données ; Niveau Trame (Data link Layer - couche liaison de Données) Son Rôle : Service de transfert de trame entre 2 systèmes («point à point») adjacents (proches) Etablissement du maintien, du contrôle et libération du lien logique entre deux entités Constitution et transmission de trames bien délimitées Détection et corrections d'erreurs [Cas particulier fréquent : Si réseau à diffusion : Sous couche MAC (Medium Access Control Contrôle d'accès aux médias) + contrainte supplémentaire : Gérer et arbitrer les accès multiples au canal] 3 Couche réseau ; Niveau Paquet (Network Layer) Son Rôle : Acheminement des paquets à travers un système de relais (noeuds du sous-réseau) Système point à point dans un souci de «où vont les paquets» Routage Gestion du sous-réseau (contrôle des congestions ; facturation des services...au nombre de paquets, ou volumes de données échangées... Adaptations des paquets d'un réseau à un autre (Traduction des protocoles nécessaires pour adaptation d'un réseau à un autre) - Page 13 -
4 Couche transport ; Niveau message (Transport Layer) Son Rôle : Contrôle du transfert, de bout en bout, de messages entre 2 systèmes d'extrémité Dernière couche de contrôle des informations Fourniture aux couches supérieures d'un service de transport (qui suivent le besoin de ces couches...) fiable, quelque soit la qualité du sous-réseau utilisé. En fait, on peut y gérer différentes qualités de services (QoS : Quality of Services) Exemples : Service rapide - En utilisant de multiples connexions de niveau réseau (plusieurs chemins...) Service économique On va regrouper les données de plusieurs utilisateurs différents (Multiplexage) 5 Couche Session ; Niveau Session (Session Layer Couche session) Son Rôle : Gestion d'échanges de données entre machines distantes (très utilisé en gestion de Base de Donnée et autres transferts de fichiers) Transactions Gestion de dialogues (par exemple : avec jeton de dialogue... chacun à son tour...) Gestion de synchronisation (très fréquent dans le cas d'un transfert de fichier long Gestion de points de synchronisation ) 6 Couche Présentation ; Niveau Présentation ( Présentation Layer Couche Présentation) Son Rôle : Tout ce qui concerne la présentation d'informations Mise en forme des données Encodage / Décodage suivant des normes reconnues (ex : format de dates ou de nombres) Compression de données Cryptage des informations 7 Couche Application ; Niveau Application ( Application Layer Couche Application) Son Rôle : Elle fournit aux programmes utilisateurs, les fonctions et services nécessaires aux applications communicantes Applications de haut niveau qui facilitent les tâches : Transfert de fichiers Echanges de Messages électroniques (Messageries) Trames à distance Terminaux virtuels Consultation et gestion d'annuaires (Actuellement : Fortement déjà intégrés dans les systèmes d'exploitation de nos machines) - Page 14 -
3.3 LE MODELE, L'ARCHITECTURE TCP/IP Conçu à partir de protocoles élaborés par la défense américaines pour l'interconnexion de petits réseaux très différents, sous le nom d'arpanet (l'ancêtre de WAN) : TCP/IP est la pile de protocoles utilisée pour Internet. Le «modèle» fut créé après les protocoles ( et avant le modèle OSI) Le modèle comporte 4 couches : a Couche d'accès au sous-réseau C'est une couche vide. Elle n'est pas définie par le modèle TCP/IP. Cette couche doit seulement permettre le transfert de paquets (de datagrammes) entre systèmes (entre routeurs et autres routeurs et entre routeurs et autres systèmes, machines, d'extrémité).en fait, cette couche est liée au type de Réseau utilisé. (Ex : Réseau Ethernet, Réseau ATM, Réseau X25) b Couche Internet On la considère au même niveau que la couche Réseau du système OSI. Son objectif est de permettre l'injection de paquets appelés datagrammes dans n'importe quel Réseau et permettre leur acheminement indépendament les uns des autres jusqu'à leur destination. analogie d'un système idem autre : le courrier postal la remise de datagramme n'est pas garantie le service de la couche Internet est non fiable sans connexion standardise le datagramme en question (le format) et le protocole IP La couche Internet Définit un format standardisé de paquet, le datagramme et un protocole nommé IP (Internet Protocol). Le protocole IP assure le routage des datagrammes et une gestion de congestions. La couche Transport. Au même niveau que la couche Transport du modèle de références OSI, elle défini 2 protocoles de bout en bout pour permettre à des entités paires ou homologues, sur 2 systèmes d extrémité, de soutenir une conversation. TCP (Transmission Control Protocol), fiable, c est un protocole fiable, orienté connexion Etablissement d une connexion entre 2 machines Remise sans erreurs, à une machine d un flux d octets issu de la machine émettrice Segmentation du flux d octets entrant en fragments est encapsulé dans un datagramme IP Un protocole va permettre le contrôle de flux UDP (User Datagram Protocol), service non fiable, sans connexion, destiné aux applications ne voulant ni du séquencement, ni du contrôle de flux. Exemple d application du type Client / Serveur (ou demande / réponse) de transmission du son sans fiabilité importante. - Page 15 -
La couche Application TCP/IP ne définit ni session, ni présentation MIME : Cette couche Application contient les protocoles et les utilitaires de haut niveau TELNET : Système de Terminal virtuel (accès distant qui permette de travailler sur une machine FTP (File Transfert Protocol) : Transfert et gestion de fichiers SMTP (Simple Mail Transfert Protocol) POP3 (Post Office Protocol) : Boite aux lettres électronique NNTP (Network News Transfert Protocol) : Gestion de Newsgroups DNS (Domain Name System) : une Base de Données réparties qui correspondent aux Noms de Domaines Adresse IP. SNMP (Simple Network Management Protocol) : Administration de réseaux HTTP (Hypertext Transfert Protocol) : Transfert de pages web entre un Serveur web et un client web (un navigateur) - Page 16 -
4 ELEMENTS SUR LA TRANSMISSION 4.1 DEFINITIONS - DEBIT BINAIRE Nombre de bits émis sur le support par/s D=V/T ; D=débit en bit/s V = Volume à transmettre en bits + = Durée de transmission, en seconde (s) sur la nature de l information - Information analogique (ou continue) Elle résulte de la variation continue d un phénomène physique (ex : la température, les vibrations acoustiques liées à la voix.) Capteur Ligne analogique Transducteur (ex : Voix microphone ) Enceinte acoustique - Information discrète (ou numérique) Elle résulte soit : - d une source discontinue - de l assemblage d éléments indépendants (caractères d un texte) abécédaires - de la numérisation d une information analogique (conversion analogique / numérique) Echantillonnage Quantification Codage - Page 17 -
- Codage Faire correspondre (par une bijection) à chaque élément symbole, un alphabet, une représentation binaire : mot-code L ensemble des mots-code : le code Def : Le moment et le nombre de bits m nécessaires pour coder N symboles Le moment n est tel que 2 (n-1) <N <2 n C est le nombre de bits utilisés pour réaliser un code Ex : le code ASCII est un code à 7 moments On code jusqu à 128 caractères = 2 7 Exercice Rechercher le moment pour un code à 200 caractères ou symboles Moment N = 8 car (2 7 ) 128 < 200 < 256 (2 8 ) Ex : UNICODE Encodage à 16 moments - Valence La Valence est le nombre d états significatifs d un message Ex : V = 2 pour un message binaire V = 10 pour un chiffre décimal V = 256 pour le codage d une image à 256 niveaux de gris La Valence d un signal correspond au nombre de niveaux possibles par temps élémentaires + V Volt Signal Bivalent (v=2) + - V 2 temps élémentaires V3 V2 V1 V0 Signal Quadrivalent (v=4) + - Page 18 -
- La rapidité de transmission d un signal Nombre d états significatifs / s Unité = Bud (Bd) La rapidité de transmission n égale le débit binaire que si et seulement si, le signal est bivalent (V = 2) La relation entre le débit binaire D et la rapidité de transmission R est : D = R log 2 (V) (et si V = 2 D = R log 2 (2) = R) Exercice Un signal de Valence V = 16 est transmis avec une rapidité de transmission de 2400 Bd. Quel est le débit binaire résultant? - Page 19 -
4.2 ADAPTATION DU SIGNAL A TRANSMETTRE Un signal binaire ne peut pas être transmis tel quel sur une ligne de transmission. Le transcodage (ou codage en ligne), consiste à substituer au codage numérique un signal électrique adapté à la transmission. Signal numérique Codeur Ligne analogique Décodeur Signal numérique a) Les codages en bande de base Le transcodage 0 0 Volt 1 V 1 Volt Implique une composante continue sur la ligne, inutile et gênante car elle provoque un échauffement de la ligne et des équipements par effet Joule (U = R i ) Codage NRZ (Non Return Zero) 0 - V0 Volt 1 +VO Volt 1 0 0 binaire 0 1 0 0 1 1 1 0 0 t + V NRZ t - V 0 binaire 0 1 0 0 1 1 1 0 0 Il diminue ou élimine la composante continue Dans une longue suite de 0 (ou de 1) il n y a aucune transmission Risque de perte de synchronisation du récepteur Codage Manchester une transition en milieu de chaque temps-bit 0 Transition décroissante 1 Transition croissante - Page 20 -
Manchester simple + V t - V 0 1 0 0 1 1 1 0 0 Assurance, certitude, d avoir une transition significative à chaque bit Donc, l avantage du Manchester simple, très cadencé, évite les problèmes d horloge, par ex. Manchester différentiel Chaque transition significative, toujours placée au milieu de chaque temps-bit, dépend de la transition significative précédente. 0 Même sens de transition ( = 0) 1 Sens de la transition inversée ( = π) Convention de la première t 0 1 0 0 1 1 1 0 0 Permet de régler les problèmes de polarité des câbles, mais ce n est pas une erreur très fréquente. - Page 21 -
Les deux codages précédents ont un spectre assez large (la fréquence fondamentale est deux fois plus ressérée, inconvénient sur certaines lignes.. Le code de Miller (Delay Mode) Technique qui se construit à partir du Manchester simple, est un peu plus lâche, par rapport aux précédentes car l ordre ne compte pas, seules comptent les transitions Si 0,0 1 transition en fin du premier temps-bit Si 0,1 Si 1,1 pas de transition, ni au milieu, ni à la fin du premier temps-bit. 1 transition en milieu du temps-bit (o : oui / n : non) o n o n o n o n o n o n t 0 1 0 0 1 1 1 0 0 Delay Mode supprime une transition significative ou non, du code Manchester simple Bipolaire simple Codage bipolaire simple : On ne code que les 1 à l alternat. Avantage codage simple : Si 0 Reste à 0 Volt Si 1 ex : +v Volt, puis v Volt, +v, -v, + V xe emporel : 0 0 odé à 0 Volt - V t 0 1 0 0 1 1 1 0 0 Inconvénients pour suivre l horloge de l émetteur. Il y a de nouveau des risques de perte de synchronisation avec des longues suites de 0 (transitions / créneaux / pôles), d où HDBn. - Page 22 -
HDBn (HAUTE DENSITE BINAIRE D ORDRE n) Très souvent d ordre 3 Avec n = 3 Pour permettre une synchronisation, on ajoute au code bipolaire simple, des bits particuliers. Les bits particuliers (signaux particuliers) que l on considère se nomment : Les bits de Viol V Les bits de bourrage B (Sur des schémas de + de 4 0 photocopies ci-contre ) Pour des suites de (n+1) 0 consécutifs, on remplace 1 ou 2 bits à zéro par V et si nécessaire, par B. Exemple : HDB 3 (n+1) = 4 0 0 0 0 que je remplace par : B 0 0 V Codages complets On substitue à une combinaison de N bits, une autre combinaison, soit de M bits, (si on reste en signal bivalent), soit de M signaux, non bivalents. Pour bijection : On utilise une table de conversion pour le codage ou le décodage. Exemple : Le codage 4B/5B veut dire que Une combinaison de 4 bits seront transformés par une autre combinaison de 5 bits. 4B/3T Une combinaison de 4 bits sera transformée en 3 signaux ternaires. Vous pouvez coder les signaux ternaire avec par exemple (+, 0 et -) ou comme des symboles. Vous pouvez coder 2B/1Q 2 bits 1 signal quaternaire (Codage DDI sur fibres optiques, on utilise un code 4B/5B code ici indiqué par exemple, valeur 0 0 0 0 sera codée 1 1 1 1 0) - Page 23 -
Au contraire du codage précédent, un codage à large bande : La Modulation Codage par transposition de fréquence. Il s agit d une transmission en large bande. Le principe c est que : Une porteuse à haute fréquence fo (bien + haute que le signal que j ai à transmettre) est modulée par le signal de données. On distingue : La Modulation d amplitude (hauteur : pour 1 = V : 2 Volt, pour 0 = v : 1 Volt = La hauteur du signal) La Modulation de fréquence (soit : pour 0 : V : 1 Volt, pour 1 = v : 2 Volt 0 fréquence fo - f, 1 fréquence fo + f ) La Modulation de phase La phase de mon signal que je vais changer en fonction du signal de données. Dans un cas, un phasage, dans l autre cas, un autre phasage, ou déphasage. D une façon générale, le signal subit une translation de fréquence autour de la fréquence centrale de la porteuse. Multiplexage possible avec des porteuses distinctes (plusieurs signaux, canaux, sur bande FM par exemple) Dans ce schéma de codage, on a ici des données numériques qui arrivent sur un équipement qui s appelle un modulateur. Le signal modulé est transporté sur une ligne et il va être décodé par un démodulateur Données numérique Modulateur ligne Démodulateur Dans les ETCD (Equipement Terminal de Circuits de Données), ces 2 fonctions sont réalisées par un modem dont le nom est la contraction des noms modulateur / demodulateur. Nota : On remarque que des combinaisons de modulation peuvent être effectuées : Par exemple : on peut faire la modulation d amplitude et de phase. Un signal analogique peut aussi être modulé. - Page 24 -
Circuit de Données gérés par l ETCD ETTD Equipement Terminal de Traitement de Données Ordinateur ETCD Equipement Terminal de Circuits de Données Modem Ligne analogique Codec Equipement que l on trouve sur carte réseau pour transformer en données numérique (ex câble type éthernet) En bande de base = codeur / decodeur ETCD Fp = Fréquence de la porteuse F0 = Fp f F1 = Fp + f - Page 25 -
4.3 LE MULTIPLEXAGE Définition : On appelle Multiplexage, la capacité à transmettre sur un seul support physique (la voie haute vitesse) des données issues de plusieurs paires d équipements. A B C D Voie Haute Vitesse Voies Basses Vitesses A B C D Multiplexeur / Demultiplexeur (pour restitution) A A B B C C D D On distingue 2 grands types de Multiplexages : Le Multiplexage Temporel : MRT / Multiplexage à Répartition dans le Temps /(TDM - Time Division Multiplexing) On échantillonne les signaux des différentes voies Basses Vitesses et on les transmet successivement sur la voie Haute Vitesse. - Page 26 -
Le Multiplexage Fréquentiel : MRF / Multiplexage par Répartition de Fréquence /(FDM Frequency Division Multiplexing) On partage alors la bande passante disponible sur la voie Haute Vitesse en une série de bandes de plus faibles largeurs (les canaux). A fa f B fb f C fc f Voie Haute Vitesse f fa fb fc Exemple : La ligne téléphonique peut être partagée avec une bande de basse fréquence (signaux téléphoniques RTC) et 2 bandes passantes pour l'adsl. A 0 Pots 4000 Hz ADSL canal montant canal descendant f - Page 27 -