RS groupe 4

Université de Genève
Département Informatique
Hiver 2004
Réseaux et Sécurité
Transmission des Informations dans un Réseau
Les divers moyens de transmission d'une information dans un réseau.
Détail de la notion de bande passante et les calculs afférents.
17 Novembre 2004
Bah Thierno Madiou
Riccardo Gambone
Bah Thierno Madiou
Riccardo Gamboné
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Table des matières
I.
II.
III.
Introduction
Éléments physiques et logiques d’un réseau
I.1 Jonctions et normes
I.2 Les terminaux
I.3 Interfaces de connexions normalisées ou jonctions (entre ETTD et
ETCD).
I.4 Le MODEM (MOdulateur, DEModulateur)
I.5 Voies de transmission
Caractéristiques des supports
II.1 Définition de quelques notions importantes
Notion d'analyse spectrale
Notion de bande passante
Effet pelliculaire
Notion de filtre
Notion d'impédance caractéristique
Coefficient de vélocité
II.2 Les supports guidés
II.2.1 La paire torsadée (ou symétrique) et le câble coaxial
II.2.3 Les fibres optiques
II.3 Les supports libres
II.3.1 Les liaisons hertziennes
II.3.2 Les liaisons satellitaires
Les techniques de transmission
III.1 Bande de base
Notion de Fréquence
Critère de Nyquist
Rapidité de modulation et débit binaire
Notion de bruit
Capacité d'un canal
Transmission numerique
III.2 Large Bande
Notion de porteuse
Principe de la modulation
Transmission analogique
Modulation d'amplitude
Modulation de fréquence
Modulation de phase
IV.
V.
Les modes de transmission
Transmission parallèle
Transmission série
Transmission Asynchrone
Transmission Synchrone
Techniques de multiplexage
Multiplexage fréquentiel
Multiplexage temporel
Multiplexage temporel statistique
Bibliographie
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Introduction
Dans cette ét ude nous nous intéresserons à la première couche de l'organisation hiérarchique représentée par le modèle de référence ISO*.
Nous débuterons par une analyse théorique de la transmission des signaux. En particulier, pour découvrir que la nature et les phénomènes
physiques qui l'accompagnent ont placé des limites à la transmission, avec lesquelles il faut compter. Puis nous regarderons comment les
données informatiques sont transmises, à la fois sous les formes analogique et numérique.
I.
Éléments physiques et logiques d’un réseau.
I.1 Jonctions et normes
La communication entre systèmes informatiques s'effectue grâce à des liaisons dont les principaux éléments sont définis par des
normes dans le cadre du CCITT (Comité Consultatif International des Téléphones et Télégraphes). La Figure 1 montre ces
éléments.
Eléments d'une liaison entre systèmes informatiques
ETTD : Equipement Terminal de Traitement de données (ou DTE : Data Terminal Equipment).
ETCD : Equipement de Terminaison de Circuit de Données (ou DCE : Data Communication
Equipment).
L'ETTD est un élément qui ne se connecte pas directement à la ligne de transmission. Par exemple :
un ordinateur, un terminal, une imprimante…
L'ETCD assure la transmission des données. Par exemple : un modem, un multiplexeur… Il a deux fonctions principales :
- l'adaptation du signal de l'ETTD à la ligne (codage et modulation en émission, démodulation et décodage en réception) ;
- la gestion de la liaison (établissement, maintien et libération de la ligne)
La jonction est une interface physique entre un équipement informatique et un réseau. Elle définit les caractéristiques de cette
interconnexion. Elles sont de 3 types :
•
physiques (descriptions mécaniques des connecteurs)
•
électriques (représentation des bits, tensions, ...)
•
fonctionnelles (protocoles d'échange entre ETTD et ETCD)
Les jonctions sont normalisées par 3 organismes de normalisation :
- CCITT : Comité Consultatif International des Téléphones et Télégraphes.
- ISO : International Standardisation Organisation.
- EIA : Electrical Industry Association.
Principales normes
[http://lsc.cemif.univ-evry.fr:8080/~hoppenot/enseignement/cours/rli/ls.pdf]
Exemple d'une norme électrique : la norme V28 (RS232) :
Pour chaque signal, le support est un fil référencé par rapport à la masse. La norme permet d'adapter les signaux logiques (TTL ou
CMOS).
1 logique = 5V devient une tension comprise entre -3V et -25V.
0 logique = 0V devient une tension comprise entre +3V et +25V.
On a alors le circuit de jonction équivalent du tableau plus bas avec ses caractéristiques.
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La figure suivante donne les niveaux électriques significatifs de la norme V28.
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Circuit de jonction équivalent de la norme V28
[http://lsc.cemif.univ-evry.fr:8080/~hoppenot/enseignement/cours/rli/ls.pdf]
Principales caractéristiques électriques de la norme V28
[http://lsc.cemif.univ-evry.fr:8080/~hoppenot/enseignement/cours/rli/ls.pdf]
Niveaux significatifs de la norme V28
[http://lsc.cemif.univ-evry.fr:8080/~hoppenot/enseignement/cours/rli/ls.pdf]
Exemple d'une norme fonctionnelle : la norme V24 (RS232) :
La norme V24 définit la transmission physique entre un Terminal (ETTD : équipement terminal de traitement des données) et un
Modem (ETCD : équipement terminal de circuit de données. La norme fait état des vitesses de transmission, définit le ‘1’ logique
comme un signal électrique compris entre –3V et –15V, définit le ‘0’ logique comme un signal électrique compris entre +3V et
+15V et correspond au codage NRZI.
La jonction V24 relie le PC au modem et permet de « piloter » le modem.
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Simplex : unidirectionnel
Half-duplex : 1 seul câble pr gérer émission et réception (soit je reçois, soit j’emets).
Duplex intégral : transmission simultanée dans les deux sens.
I.2 Les terminaux
Un terminal peut être n’importe qu’elle machine capable de recevoir l’information qui circule sur un réseau. Sa capacité de
traitement et son “intelligence” vont être des critères qui permettront de les distinguer. Terminal Lourd ou Intelligent et
Terminal Léger. Le frontal est un ordinateur prenant en charge les divers protocoles et assurant la gestion des divers ETCD.
I.3 Interfaces de connexion normalisées ou jonctions (entre ETTD et ETCD).
•
RS232C ou DB25 ou V24 ou port série ou Canon 25 points
Ce connecteur est équipé de 25 broches et peut atteindre une longueur de 100m
[http://www.arcelect.com/rs232.htm]
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•
Connexion DB9
Ce connecteur est équipé de 9 broches et ressemble au DB25. Il existe des adaptateurs DB25-DB9.
[http://www.arcelect.com/rs232.htm]
•
Connexion BNC (British Naval Connector)
Ce connecteur sert à brancher les câbles coaxiaux. Il en existe en T pour équiper les réseaux en bus.
I.4 Le MODEM (MOdulateur, DEModulateur)
Le modem est un ETCD. Il permet de transformer le signal numérique en signal analogique par modulation. Il permet aussi la
compression des données, l’en cryptage, le décryptage ainsi que le contrôle des erreurs. Sa rapidité se mesure en bits par seconde
(bps). Les modems actuels standard varient entre 33 600 bps et 56 000 bps. Les modems câbles sont destinés à communiquer
avec les câbles télévision. Ici il n‘y a plus de norme et on atteint des débits largement supérieurs à Numéris (4 MBbs contre 128
KBps pour Numéris).
I.5 Voies de transmission
•
•
•
•
•
II.
Les lignes métalliques
Utilisées pour la communication des centres urbains.
Le câble coaxial
Utilisé pur les grandes distances, il permet la transmission de signal numérique à 10 MBps.
La fibre optique
La fibre optique offre l’avantage de ne pas utiliser de courant électrique, puisque c’est un faisceau lumineux qui
transmet les bits. L’utilisation de la fibre optique est actuellement en pleine expansion 155 MBps à 622 MBps
(envisagé, 1 000 GBps avec les techniques de multiplexage actuelles).
La liaison hertzienne
Ce type de liaison offre un débit important mais pour parcourir de longues distances il faut des émetteurs chaque 50 à
100 Km.
La liaison satellite
Elle s’apparente à la liaison hertzienne et utilise largement la technique de diffusion. Sont prix de revient est coûteux.
Caractéristiques des supports
De nombreux supports sont utilisés en transmission de données. Ils exploitent les propriétés de conductibilité des métaux (paires
torsadées, coaxial), celles des ondes électromagnétiques (faisceaux hertziens, guides d'ondes, satellites) ou encore celles du
spectre visible de la lumière (fibre optique). Généralement on les classe en deux catégories:
1. les supports guidés (supports cuivre et supports optiques);
2. les supports libres (faisceaux hertziens et liaisons sat ellites).
Certaines caractéristiques sont communes à tous (bande passante …), d'autres sont spécifiques (impédance caractéristique..).
Après l'étude générale de ces caractéristiques, nous examinerons chaque type de support.
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II.1 Définition de quelques notions importantes
Notion d'analyse spectrale
Selon les travaux de Fourier on sait que tout signal périodique non sinusoïdal peut être considéré comme la somme d'une
composante continue (A o) et d'une infinité de signaux sinusoïdaux d'amplitude et de phase convenablement choisies.
∞
U (t ) = Ao + ∑ U k cos( kωt + ϕ k )
k =1
où :
U(t) : amplitude en tension du signal résultant [V]
Uk : signaux composites [V]
ω : = 2πft (pulsation) [rad/s]
f
: fréquence du signal [Hz]
ϕ : déphasage [rad]
La composante de même fréquence que le signal d'origine est appelée fondamentale et les autres composantes multiples de la
fréquence fondamentale, les harmoniques.
Chaque composante peut être représentée par l'énergie qu'elle contient. Cette représentation est appelée raie de fréquence
(transformation espace temps en espace fréquence). L'ensemble des raies de fréquence constitue le spectre de fréquences du
signal.
Ainsi il est possible de reconstituer un signal à partir de ses seules composantes.
Exemple : Approximation d'un signal carré par une série de Fourier
[http://www.univ-irem.fr/commissions/ci3m/CDci3m/marseille/fichiers/fourcar.doc]
Notion de bande passante
Les systèmes de transmission ne transmettent pas tous les harmoniques du signal de façon identique. Les signaux sont transmis
avec une distorsion faible jusqu'à une certaine fréquence appelée fréquence de coupure. Au-delà de cette fréquence, toutes les
harmoniques sont fortement atténuées.
On appelle bande passante l'espace de fréquences tel que tout signal appartenant à cet intervalle, ne subisse, au plus, qu'un
affaiblissement déterminé par rapport à un niveau de référence. L'affaiblissement exprimé en décibel (dB), est donné par la
relation :
A=10.log( P 1 /P0 )
où P 1 est la puissance du signal de sortie, et P0 celle du signal de référence.
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Nous en reparlerons en détail plus loin.
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Un tronçon de ligne de longueur dx peut être représenté par le circuit électrique ci-dessous. Les éléments R,C, L et G sont appelés
paramètres primaires de la ligne. Ils s’expriment en unité de longueur (généralement en km). Ces éléments représentent :
•
La résistance linéique des deux conducteurs de la ligne en série pour R [Ω/m]
•
La capacité linéique formée par le diélectrique et les deux conducteurs pour C [F/m]
•
L’inductance linéique due au champ magnétique inter et intra conducteurs
pour L [H/m]
•
La conductance transversale linéique due aux défauts d’isolation et aux pertes diélectriques pour G [S/m]
Schéma équivalent d'un élément (dx) d'une ligne de transmission
R: résistance linéique
L: inductance linéique
C: capacité linéique
G: conductance linéique
Effet pelliculaire
Lorsqu’un conducteur est traversé par un courant alternatif, la densité de courant tend à se concentrer à sa surface. Plus la
fréquence du signal sera élevée, plus la densité de courant sera concentrée sur une pellicule faible. Cet effet, appelé effet
pelliculaire, va donc modifier la résistance effective des conducteurs. La section utile sera inversement proportionnelle à la
fréquence.
Comme R= (résistivité * longueur)/surface, la résistance va donc augmenter avec la fréquence.
Notion de filtre
Un système ne restitue pas les différentes composantes du signal de manière identique, il agit comme un filtre.
En fonction de l'espace de fréquence que le système retransmet, on distingue 3 types de filtres.
•
le filtre passe-bas qui atténue les fréquences élevées
•
le filtre pass-haut qui atténue les fréquences basses
•
le filtre passe-bande qui est à la fois un filtre passe-bas et passe-haut, il laisse passer une certaine bande de fréquence
Deux données caractérisent un filtre:
•
la fréquence de coupure (fc), ou fréquence à partir de la quelle on considère que toutes les fréquences supérieures et
(ou) inférieures sont atténuées d'une valeur donnée (généralement -3dB).
•
la pente de la courbe d'affaiblissement
Notion d'impédance caractéristique
L'impédance caractéristique est la résistance vue par le générateur aux premiers instants de la transmission. Elle dépend
uniquement des caractéristiques de la ligne.
•
Impédance caractéristique (Zc): il s’agit de l’impédance équivalente d’une ligne infiniment longue. C’est également
l’impédance qu’on mesurera à la borne d’une ligne finie mais terminée par la même impédance Zc. Cette impédance
ne dépend pas de la longueur de la ligne,
•
Coefficient de propagation (γ = α + iβ ) : il s’agit d’une grandeur linéique dans la partie réelle correspond à
l'affaiblissement linéique de la ligne et la partie imaginaire au déphasage linéique introduit par la ligne.
Dans le cas général on a :
où : i2 = -1
Zc =
R + iLω
G + iCω
Zc, ou impedance caractéristique, est l'impédance d'une ligne de longueur
infinie.
Les pertes dues aux défauts d’isolation et aux pertes diélectriques sont très faibles. La valeur de G sera souvent négligeable.
La condition : R << ω L est généralement vérifiée dans le domaine des fréquences utilisées en bande de base.
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on arrive donc à ce que :
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Zc ≈
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L
C
Coefficient de vélocité
Lorsqu'une onde électromagnétique se propage dans un diélectrique autre que l'air ou le vide, la vitesse (vélocité) de l'onde est
réduite par un facteur égal à la racine carrée de la constante du diélectrique . La vélocité (v) du signal est donnée par la formule ;
v=
1
c
ε
II.2 Les supports guidés:
II.2.1 La paire torsadée (ou symétrique) et le câble coaxial
Le signal est émis sous la forme d'une différence de potentiel (tension)
entre deux conducteurs métalliques.
La paire torsadée, est constituée de deux conducteurs identiques torsadés, réduisant ainsi l'inductance de la
ligne compte tenu des torsades.
Ses caractéristiques essentielles sont la bande passante, l'impédance caractéristique et l'atténuation.
Cependant, compte tenu de la proximité des différentes paires dans un câble, on a le phénomène de la
diaphonie.
La diaphonie, due au couplage inductif entre paires voisines, correspond au transfert du signal d'un câble à
un autre.
Elle limite l'utilisation de la paire symétrique à de faible distance.
Elle est également sensible à l'environnement électromagnétique (parasites industriels, proximité de câbles à
courant fort,…).
Le câble coaxial possède des caractéristiques électriques supérieures à celles de la paire torsadée. Il
autorise des débits plus élevés et est peu sensible aux perturbations électromagnétiques extérieures, et le
taux d'erreur est d'environ 10 -9.
II.2.3 Les fibres optiques
L'information est transmise sous forme d'ondes lumineuses émises par
un laser à l'intérieur d'une fibre optique de verre (pleine).
Le signal se propage par réflexion entre des couches d'indices de
réfraction différents.
Les principales caractéristiques des fibres optiques sont:
•
une bande passante très large, ce qui autorise des débit s de transmission très élevés;
•
une faible atténuation, ce qui autorise des liaisons à grande distance;
•
une insensibilité aux perturbations électromagnétiques, ce qui garantit une diaphonie nulle et une
grande sécurité contre les intrusions;
•
un poids et des dimensions très réduites, ce qui permet d'insérer dans le même câble un nombre
très important de lignes.
II.3 Les supports libres
Les supports libres utilisent la propagation des ondes électromagnétiques sans
l'aide d'un support matériel, et ont l'avantage de ne pas nécessiter de lourds
travaux d'infrastructure.
II.3.1 Les liaisons hertziennes
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C'est un système de transmission de signaux directement entre deux points. Un faisceau hertzien utilise des
ondes radioélectriques très fortement concentrées à l'aide d'antennes directives.
La directivité du faisceau est d'autant plus grande que la longueur d'onde utilisée est petite et que la surface
de l'antenne émettrice est grande.
Surtout utilisé pour couvrir en point à point de petites distances et pour raccorder des équipements
informatiques mobiles.
Elles sont caractérisées par :
•
un fort affaiblissement (donc petite distance)
•
une grande sensibilité au bruit
•
un encombrement des bandes de fréquence
II.3.2 Les liaisons satellitaires
Principe
Une station terrestre émet vers le satellite un flux d'informations (voie
montante). Le satellite n'est qu'un simple répéteur. Il régénère les
signaux reçus et les réémet en direction de la Terre (voie descendante).
Elles permettent de réduire le nombre de points hertziens grâce à leur grande couverture et sont utilisées en
télécommunication pour les liaisons nationales, internationales et intercontinentales.
Comme les liaisons hertziennes, elles ont une grande sensibilité aux bruit, aux conditions atmosphérique et
aux phénomènes cosmiques
(suractivité des taches solaires, p.ex.), qui provoquent un fort affaiblissement de leurs signaux ainsi que des
déformations.
Elles permettent de réaliser des réseaux de diffusion (plusieurs récepteurs possibles pour un seul émetteur).
III.
Techniques de transmission
Bande de Base
La transmission en bande de base consiste à envoyer directement les suites de bits sur le support à l'aide de signaux carrés
constitués par un tension ou courant électrique pouvant prendre 2 valeurs (0 ou 5V /0 ou 10 Am par exemple), sous forme
d'impulsions.
Il faut deux supports pour émission et réception simultanée. Il ne peut y avoir qu'un seul signal à la fois sur le support.
Notion de Fréquence
C'est le nombre d'événements répétitifs par unité de temps ou le nombre de périodes par unité de temps. La fréquence s'exprime
en Hertz (Hz).
La transmission est limitée par la bande passante du canal de communication ainsi que par le rapport signal sur bruit.
Critère de Nyquist
Notion de rapidité de modulation
Une ligne ou canal se comporte comme un filtre passe-bas, les différentes composantes sont atténuées (distorsion d'amplitude) et
retardées (distorsion de phase).
La conséquence la plus visible est l'étalement du signal (la fin d'une impulsion transmise se confond avec le début de la suivante).
Il existe une relation étroite entre le nombre maximal de symboles (impulsions électriques) que le système peut admettre et la
bande passante de celui-ci.
Si Rmax est le nombre d'impulsions et Fmax la fréquence de coupure du système, on a:
Rmax =2.Fmax
Si dans cette rélation Fmax est assimilé à la bande passante B du canal, on obtient :
Rmax <=2.B
critère de Nyquist
Rapidité de modulation et débit binaire
Si le niveau du signal porteur peut prendre N valeurs différentes, alors il peut transporter dans chaque intervalle :
k=log2 (N) bits
k est la valence
Rappelons que la valence est le nombre de niveaux d'un signal par top.
Le débit en bit/s est :
D= R.k où R est la rapidité de modulation en bauds et k la valence.
Notion de bruit
Les signaux transmis sur un canal peuvent être perturbé par des phénomènes électriques ou électromagnétiques désignés sous le
terme de bruit.
On distingue essentiellement deux types de bruit:
•
le bruit blanc, qui est une perturbation uniforme du signal, c'est-à-dire qu'il rajoute au signal
une petite amplitude. Il est peu gênant pour les transmissions.
•
le bruit impulsionnel est une perturbat ion brêve qui a pour origine l'environnement physique du canal de transmission
(parasite d'origine électromagnétique). D'intensité élevée et d'apparition erratique, il provoque des erreurs portant sur
un ensemble de bits.
Capacité d'un canal
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En milieu perturbé le nombre maximal d'états discernables est:
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N = 1+ S /N
où S/N est le rapport signal bruit.
Et la capacité maximale d'un canal est:
C=2.W.log2 (n)=W .log 2(1+S/N)
Ou W est la largeur de bande(en Hz), S/N le rapport signal sur bruit de la voie et C la capacité en bps
C'est le théorème de Shannon.
Pour augmenter le débit on ne peut pas jouer sur la bande passante qui est une caractéristique physique du support, on ne peut
jouer que sur la valence du signal.
Cette valeur ne peut pas être augmentée indéfiniment.
Transmission numérique
La transmission numérique consiste à faire transiter les informations sur le support physique de communication sous forme de
signaux numériques. Ainsi, des données analogiques devront préalablement être numérisées avant d'être transmises.
Les informations numériques ne peuvent pas circuler sous forme de 0 et de 1 directement, il s'agit donc de les coder sous forme
d'un signal possédant deux états, par exemple:
•
deux niveaux de tension par rapport à la masse
•
la difference de tension entre deux fils
•
la presence ou absence de courant dans un fil
•
…
Large bande
Notion de porteuse
C'est un signal physique émis à une certaine fréquence.
On a vu que la transmission en bande de base pose des problèmes d'étalement du signal, ainsi que la monopolisation du support
qui interdit le multiplexage.
En large bande, le spectre du signal numérique est translaté autour d'une fréquence porteuse centrale.
Le support est divisé en canaux utilisant chacun une fréquence porteuse différente (division en fréquence), permettant la
transmission simultanée.
Ceci est réalisé par un modulateur.
On a une faible atténuation du signal et la transmission peut se faire sur une longue distance.
Transmission analogique
Elle consiste à faire circuler des informations sur un support physique de transmission sous la forme d'une onde. La transmission
des données se fait par l'intermédiaire d'une onde porteuse, dont le seul but est de transporter les données par modification de l'une
de ces de ces caractéristiques (amplit ude, fréquence ou phase).
Principe de la modulation
La dégradation du signal impulsionnel de la bande de base est rapide, la distance franchissable limitée. Le signal sinusoïdal est
plus résistant, d'où l'idée de substituer au signal impulsionnel, un sign al sinusoïdal et de modifier l'un de ses paramètres en
fonction du signal numérique d'origine : c'est la modulation.
U(t) = Ao sin(? o.t+? o) avec ? o =2pf o
amplitude
phase
fréquence
Modulation d'amplitude
Variation de l'amplitude du signal selon qu'on transmet un 0 ou un 1 ou tout autre représentation.
Plus de deux niveaux possibles (donc plusieurs bits par période de modulation).
Cette technique est efficace si la bande passante et la fréquence sont bien ajustées. Il
existe des possibilités de perturbation (orage, lignes électriques, …).
[http://www.epsic.ch/cours/BT.php]
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Modulation de fréquence
Variation de la fréquence du signal, pour représenter l'information. Moins sensible aux perturbations que la modulation
d'amplitude.
Plus de deux niveaux possibles (donc plusieurs bits par période de modulation), et deux fréquences minimum pour transmettre un
bit.
[http://www.epsic.ch/cours/BT.php]
Modulation de phase
Variation de la phase du signal, pour représenter l'information.
Peu sensible au bruit.
[http://www.epsic.ch/cours/BT.php]
IV.
Les modes de transmission
Transmission parallèle
La transmission parallèle est caractérisée par un transfert simultané de tous les bits d'un même mot.
Elle nécessite autant de conducteurs qu'il y a de bits à transmettre et un conducteur commun (liaison asymétrique) ou autant de
paires de fils si la masse n'est pas commune (liaison symétrique).
Les bits sont directement transmis (bande de base) en appliquant une différence de potentiel entre le conducteur spécifique
(donnée, contrôle) et le conducteur de masse.
Très performante en terme de débit, elle est utilisée pour des liaisons entre un calculateur, ses périphériques et ses unités de calcul
esclaves.
Pose de nombreuses difficultés :
•
diaphonie: rayonnement des conducteurs l'un sur l'autre
•
delay skew: différence de vitesse de propagation entre les différents
conducteurs, implique la réalisation d'une
électronique coûteuse.
Le coût élevé (nombre de conducteurs) et une dist ance franchissable limitée réservent la transmission parallèle aux liaisons de
processeur à processeur ou de hôte à hôte.
Exemple: les bus.
Transmission série
Les bits d'un mot ou d'un message sont transmis successivement sur une même ligne.
Il faut deux conducteurs pour émission et réception simultanées.
La transmission série nécessite une interface de conversion pour sérialiser les bits en émission (parallèle/série) et les désérialiser
en réception (conversion série/parallèle).
Les avantages sont le nombre réduit de conducteur par rapport à la transmission parallèle, l'atténuation moyenne, la sensibilité
moyenne au bruit. D'un coût élevé, elle est adaptée aux transmissions sur des distances importantes.
Transmission asynchrone
Dans les transmissions asynchrones, la transmission peut débuter à n'importe quel instant. Les caractères émis sont précédés d'un
signal électrique particulier start et se termine par un signal stop.
On distingue deux types de protocoles asynchrones:
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•
le mode caractères: la transmission a lieu caractère par caractère. L'intervalle de temps qui sépare chaque
caractère peut être quelconque (multiple de la fréquence d'horloge).
•
le mode blocs : les caractères sont rassemblés en blocs. L'intervalle de temps qui sépare chaque caractère
peut être quelconque (multiple de la fréquence d'horloge).
Transmission synchrone
En transmission synchrone, la transmission doit débuter sur l'un des tops de synchronisation fournis par une horloge. Il est alors
possible de transmettre des blocs de taille importante. Cependant, entre chaque bloc transmis, l'horloge de réception n'est plus
pilotée et dérive. Chaque bloc transmis est par conséquent précédé d'une séquence de synchronisation qui servira aussi à délimiter
le début et la fin de bloc.
En fonction du protocole considéré, cette séquence prend plusieurs formes.
Par exemple :
Hexa 7E 01111110
BSC
0010110
Ceci conduit au problème de délimiteur, c'est -à-dire comment traiter les cas où la séquence du délimiteur se retrouve à l'intérieur
du bloc.
Pour résoudre cela on a plusieurs solutions, détruire la séquence semblable dans le bloc en enserrant après un certain nombre de
?
bits
un bit. Prenons l'exemple du protocole Hexa 7E, après chaque 5 bits dans le bloc, l'émetteur insère systématiquement un
0. Le récepteur enlève tout bit à 0 après 5 bits à 1.
Les techniques de multiplexage
Le multiplexage consiste à transmettre sur un seul support physique des données provenant de plusieurs paires d'équipements.
Pour cela on utilise un multiplexeur.
Multiplexage fréquenciel ou spatial
Le multiplexage fréquentiel (FDM, frequency Division Multiplexing) correspond à une juxtaposition fréquentielle de voies et à
une superposition des signaux dans le temps.
La bande passante du support est divisée en canaux. Chaque voie est modulée par une porteuse différente. Entre chaque voie ou
canal, un espace de fréquence, dit bande de garde, sépare les canaux et évite l'intermodulation.
L'inconvenient de cette technique est, si un canal n'est pas utilisé, la bande correspondante est perdue.
Ce procédé est notamment utilisé sur les lignes téléphoniques et les liaisons physiques en paires torsadées afin d'en accroître le
débit.
Multiplexage temporel TDM (Time division multiplexing)
Multiplexage temporel fixe
Un intervalle de temps de durée fixe est attribué cycliquement à chaque liaison. La totalité de la bande passante est attribuée à la
liaison qui transment même s'il ne possède pas de données.
Si la liason totale multiplexée peut transmettre B bits/s, chaque liaison pourra transmettre b1, b2, b3 bits/s telque: B= b1+b2+b3
Les tranches de temps peuvents avoir des valeurs différentes, donc les débits b1, b2 et b3 peuvent être differents.
Si la liaison n'a pas d'information à transmettre à cet instant, l'intervalle alloué est perdu.
Multiplexage temporel statisti que
Le multiplexage statistique reprend les caractéristiques du multiplexage temporel, à la différence près qu l'attribution des temps
aux différentes liaisons n'est plus cyclique mais modifié dynamiquement en permanence selon l'activité réelle sur chacune d'elle.
Récuperation de la bande passante des voies inactives(mais obligation de transmettre l'adresse de la voie émettrice).
L'avantage est l'utilisation d'une voie d'acheminement du signal composite dont le débit est inférieur à la somme des débits des
voies reliées au multiplexeurs.
V.
Bibliographie
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Bah Thierno Madiou
Riccardo Gamboné
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