La couche physique

1ISIma 2010/1011

Plan…

� Introduction

� Type de données

� Du binaire à la transmission

� Problèmes de propagation du signal

2

� Problèmes de propagation du signal

� Les supports de transmissions

� Principaux éléments intervenant dans la transmission

ISIma 2010/1011

Plan

� Codage� Modulation� Types de Transmission de données� La numérisation

Les modes de transmission

3

� Les modes de transmission� Le multiplexage

ISIma 2010/1011

bibliographie

� R. Dapoigny, la transmission dans les réseaux, gaétan

morin editeur, 1999

� G. pujolle, les réseaux, Eyrolles 2003

� A. Tannenbaum, réseaux: Architectures, Protocoles

4

� A. Tannenbaum, réseaux: Architectures, Protocoles

Applications, InterEditions 1995

� L. Toutain, réseaux locaux et internet, Hermes 1996

ISIma 2010/1011

Introduction à la

5

Introduction à la transmission de données

ISIma 2010/1011

Définitions…

� Transmission ?

Emetteur/récepteur

Emetteur/récepteur

Données émises /reçues

Données émises /reçues

6

récepteur

Support de transmission

récepteur

ISIma 2010/1011

Définitions…

� Données

� Donnée: ensemble de chiffres et de lettres (symboles) qui

n’a ni un sens ni une interprétation précise.

� Informations = données avec sens

7

Année Taux de natalité

1980 5%

1990 4%

Sens

DonnéesInformations

ISIma 2010/1011

Types de données

� Données continues� Résultent de la variation continue d’un phénomène

physique (voix, température, image, lumière, …)� Possèdent une infinité de valeurs dans un intervalle borné

� Données discrètes� Suite discontinue de valeurs dénombrables

8

� Suite discontinue de valeurs dénombrables� Exemple: un texte est une association de mots eux-mêmes

composés de lettres (symboles élémentaires)

Données continues

Données discrètes

Numérisation

Codage (ASCII…)

Binaire Traitement

informatique

ISIma 2010/1011

Du binaire à la transmission…

� Transmission en bande de base

� Les bits sont directement codés par des valeurs de

tensions (code NRZ, code Manchester…)

� Simplicité du codage mais distances limitées

� Occupe toute la bande passante (pas de multiplexage)

9

� Occupe toute la bande passante (pas de multiplexage)

� Signal discontinue (numérique)

Codeur Décodeur…00110001011… …00110001011…

Signal numérique

ISIma 2010/1011

Du binaire à la transmission…

� Transmission en large bande (par transposition de fréquence)

� Transposition dans un domaine de fréquences adapté au

support � protection contre le bruit

� Adaptée aux longues distances

10

� Adaptée aux longues distances

� Possibilité de multiplexage

� Signal continue (analogique)

Modem Modem…001101… …001101…

Signal analogique

ISIma 2010/1011

Du binaire à la transmission

� Représentation d'un bit dans un support physique

Support Représentation fil de cuivre impulsions électriques

fibre optique impulsions lumineuses ou onde électromagnétique guidée par le médium

11

� Agents de communication (physique)� électron � photon � ondes électromagnétiques

électromagnétique guidée par le médium

air ou vide ondes électromagnétique rayonnantes ou non guidées par un médium

ISIma 2010/1011

Problèmes de propagation du signal…

� Propagation� Signal = Masse d'énergie, qui représente un bit, se

déplace d'un endroit à un autre.

� Sa vitesse dépend du matériau constituant le support, de

sa géométrie et de la fréquence des impulsions.

12

sa géométrie et de la fréquence des impulsions.

� Atténuation� Diminution de l'intensité d'un signal au cours de sa

transmission.

ISIma 2010/1011

Problèmes de propagation du signal

� Réflexion� Faible onde représentant l’écho de l’onde envoyée

(lorsque les signaux, atteignent une discontinuité).

� Bruit� Ajout indésirable à un signal

13

� Diaphonie,

� Paradiaphonie,

� Bruit thermique,

� Interférences électromagnétiques et radiofréquences,

� dispersion,

� Distorsion

� …etc

ISIma 2010/1011

Transmission et problèmes des supports…

� But de la transmission� Acheminer des données (parole, son, images, données

informatique) d’un système source à un système destination en utilisant des supports de communication.

� Problème� Les supports ne sont pas parfaits (affaiblissement,

14

� Les supports ne sont pas parfaits (affaiblissement, déphasage, bruits…etc)

� Conséquence � Transmission limité en débit et en étendue

� Solution� Adapter les techniques de transmission (méthode utilisé

pour transmettre des données sur des supports) aux caractéristiques du support.

ISIma 2010/1011

Transmission et problèmes des supports

Parasites

15

Machine A Machine BSignal adapté au support de transmission

Support de transmission

ISIma 2010/1011

Les supports de transmissions

16

Les supports de transmissions

ISIma 2010/1011

Modélisation du support de transmission

Filtre linéaire

Bruits blancs)(ts ))(( tsf )(' ts

)(tb

Bruit impulsif

17

Filtre linéaire)(ts ))(( tsf )(' ts

Support de transmission

ISIma 2010/1011

Caractéristiques d’un support de transmission

� Bande passante W

� Capacité C

� Débit D

18

� Débit D

� Vitesse de propagation Vp

� temps de propagation Tp

ISIma 2010/1011

Bande passanteW d’un support

� Définition

� W est l’intervalle de fréquence sur lequel le signal ne

subit pas un affaiblissement supérieur à une certaine

valeur en dB (généralement 3 dB � A(f) à 50%).

� W est aussi la bande de fréquence où les signaux sont

19

convenablement reçus (sans s’intéresser aux bornes).

� Exemple

� Une ligne téléphonique : w= 3400-300=3100hz pour un

taux d'affaiblissement égal à 3dB

� En dehors de cette bande, les signaux sont très affaiblis et

ne sont plus compréhensible. ISIma 2010/1011

Capacité C d’un support

� Capacité C = débit théorique maximum

� C’est la quantité maximale d'informations (en bits) pouvant être transmise sur le support en 1 seconde.

� Exemple � Un canal de 3KHz avec rapport S/N 1000 (30dB=10 log10(1000))

20

10

ne peut pas transmettre plus de 30,000 bps.

(Shannon 1948))1(log2N

SWC +=

ISIma 2010/1011

Le support physique

� Paires torsadées et câble coaxial (coax)� Généralement en cuivre� Forte atténuation� Sensibles aux perturbations électromagnétiques

� Fibre optique� Bande passante de l’ordre de 1 GHz/1 km �Haut débit

Très faible atténuation

21

� Très faible atténuation� Robuste face à la température et aux perturbations

électromagnétiques� Encombrement minimum� Interconnexion de bâtiments

� Air� Faisceaux hertziens

ISIma 2010/1011

Paires torsadées

Drain

Blindage

Paires torsadées blindées

Blindage en tresse de cuivre

Paire de fil de cuivre torsadées

Enveloppe de protectionGaine isolante

22

Paires torsadées non blindées

Gaine isolante

Paire de fil de cuivre torsadées

tresse de cuivre cuivre torsadées

ISIma 2010/1011

Paires torsadées

� Le câble est constitué d'une ou plusieurs paires de fil de cuivre en spiral (en torsade)� Tors adage: pour réduire la diaphonie (i.e. passage d’un

signal d’une paire vers les autres)

� Chaque fil est recouvert d'une gaine� Plusieurs paires peuvent être regroupées dans une

même gaine.

23

même gaine. � On distingue trois types de paires torsadées:

� Paires torsadées non blindé UTP (Unshielded Twisted Pair)

� Paires torsadées blindé STP (Shielded Twisted Pair)� Paires torsadées écranté FTP (Foiled Twisted Pair):

l’ensemble des paires est entouré d’un drain de blindage (une feuille d’aluminium)

ISIma 2010/1011

Paires torsadées

Distance maximale 100m (sinon ajouter un répéteur)

Capacité 10 – 100 Mbits/sRaccordement Connecteur RJ-45Impédance 100 OhmsCoût Faible Liaison point à point ou multipointTransmission analogique ou numérique

24

� Affaiblissement des signaux important suivant la longueur� Sensible aux perturbations électromagnétiques� Pour réduire ces perturbations

� Les paires torsadées sont entourées d'une tresse métallique (STP)� L’ensemble des paires torsadées est entouré d’un drain de blindage (FTP)

� Le débit dépend du type de la liaison (multipoint ou point à point) et de la longueur.

Transmission analogique ou numériqueUtilisation répandu

ISIma 2010/1011

Câble coaxial

Terminaisons de câbles coaxiaux

25

Câble coaxial

Connecteur BNC

en T (thin)

ISIma 2010/1011

Cable coaxial

Bande passante 400 Mhz

Capacité 10 – 100 Mbits/sRaccordement Connecteur BNCImpédance 150 OhmsCoût Peu cher Liaison point à point ou multipointTransmission analogique ou numérique

26

� 2 principaux types:

� 50 Ohms (bande de base)

� 75 Ohms CATV (Community Antenna TeleVision) transmission de chaînes de TV par câble en large bande

Transmission analogique ou numériqueUtilisation En baisse

ISIma 2010/1011

Fibre optique

� Constitué par:� Un noyau: guide cylindrique en verre (caractérisé par un

fort indice de réfraction) dans lequel se propagent des faisceaux lumineux (ondes optiques)

� Un ou plusieurs enveloppes de protection

Fibre de verre et

27

Fibre de verre et

enveloppe

Blindage de plastique

Matériau de protection en

Kevlar

Gaine extérieure

ISIma 2010/1011

Fibre optique

� A l’extrémité du câble se trouve:

� L’émetteur, composé de: � Codeur

� Diode ElectroLuminescente (DEL)

� Multimode, débits moyens, distances courtes ou moyenne et Peu cher

28

cher

� Diode Laser (DL)

� multi ou monomode, très hauts débits, longues distances, plus chers et durent moins longtemps

� Le récepteur, composé de:

� Décodeur

� Détecteur de lumière (photodétecteur)

ISIma 2010/1011

Fibre optique

Distance maximale jusqu'à 3Km

Capacité jusqu'à 1 Gbits/sCoût Cher Liaison point à point (multipoint difficile)Transmission analogique ou numériqueUtilisation moyenne

29

� Le plus difficile à installer (raccordement, dérivation,..)� Pas de diaphonie� Insensible aux perturbations électromagnétiques� Faible atténuation� Résistance à la chaleur, au froid et à l'humidité� Encombrement et poids inférieurs aux autres supports (<1/10)

ISIma 2010/1011

Supports de transmission (résumé)

� paire torsadée : téléphonie, LAN� large infrastructure existante, débit limité (centaine de Mbits/s)

� câble coaxial : TV, LAN, (MAN ?� plus coûteux, meilleurs débits (1 à 2 Gbits/s sur 1km)� meilleure protection contre les interférences

� fibre optique : LAN, MAN, WAN� de moins en moins coûteuse� Fiabilité et débit élevé

faisceaux hertziens : MAN, LAN

30

Fiabilité et débit élevé

� faisceaux hertziens : MAN, LAN� infrastructure peu coûteuse� erreurs fréquentes et dépendantes des conditions climatiques

� satellites : WAN� répéteurs dans le ciel� grande couverture géographique� bande passante élevée� délais élevés (250 à 300 ms de latence)� coût élevé par équipement

ISIma 2010/1011

Principaux éléments intervenant dans la transmission

31

Principaux éléments intervenant dans la transmission

ISIma 2010/1011

Principaux éléments intervenant dans la transmission

� ETTD - DTE (Data Terminal Equipement)� Equipement Terminal de Traitement de Données

ETTD émetteur

ETCD émetteur

ETTD récepteur

ETCD récepteur

)(td )(ts )(' ts )(' td

Support de transmission

Voie ou circuit de données

32

� Equipement Terminal de Traitement de Données� Contrôle de la communication� Source/collecteur des données

� ETCD - DCE (Data Communication Equipement)� Equipement Terminal de Circuit de Données� Adaptation entre le terminal et le support� Fournit au support un signal adapté à ses caractéristiques� Modifie la nature du signal mais pas sa signification

ISIma 2010/1011

� Jonction ou interface

� Permet à l’ETTD de piloter l’ETCD pour établissement et

libération du circuit, échange de données, …

� Véhicule un signal numérique

� Exemples : RS232, V24/V21…

Principaux éléments intervenant dans la transmission

33

� Exemples : RS232, V24/V21…

� Support de transmission

� Milieu physique de propagation des données

� Exemples: câble coaxial, paire torsadé téléphonique,fibre

optique, air…

ISIma 2010/1011

� Liaison de Données (LD)

� LD = circuit de données + procédure de transmission

� permet un transfert intelligent (géré par un ensemble de

règles : protocole)

34

� Procédure de transmission

� Chargé des fonctions de communication (contrôle

d’erreur…)

ISIma 2010/1011

Fonctions de l’ETCD

Codeur Modulateur…00110001011… Symboles

Bits émis

Signal émis

)(ta )(ts

� ETCD émetteur

35

� ETCD récepteur

Démodulateur DécodeurSignal démodulé

Signal reçu

)(td))()(()(' tbtsfts += Bits reçus

…00110001011…

ISIma 2010/1011

Codage

36

Codage

ISIma 2010/1011

Codage…

� Codage

� Transformer une suite initiale généralement binaire (de bits) en une suite codée (de symboles) généralement binaire

� Les codes usuels utilisés en bande de base

37

� Les codes usuels utilisés en bande de base

� Les codes à deux niveaux :� code NRZ (Non Return to Zero)

� code NRZI (Non Return to Zero Invert)

� code biphase

� code biphase différentiel

� code de Miller

ISIma 2010/1011

Codage

� Les codes à trois niveaux :

� code RZ (Return to Zero)

� code bipolaire (simple)

� codes bipolaires à haute densité d’ordre n (BHDn)

38

� codes bipolaires à haute densité d’ordre n (BHDn)

� Les codes par blocs :

� code nB/mB

� code nB/mT

ISIma 2010/1011

Les codes à deux niveaux

� Codage NRZ(Non Return to Zero) � Codage avec une valeur de +X pour le signal pour

représenter un 1 et –X pour représenter un zéro. � Code simple, utilisé couramment entre l’ordinateur et ses

périphériques.� Codage NRZI (NRZ Inverted)

inverse le signal si le bit à transmettre est un 0 et ne

39

� inverse le signal si le bit à transmettre est un 0 et ne l’inverse pas s’il s’agit d’un 1.

0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0

NRZ

NRZI

ISIma 2010/1011

Les codes à deux niveaux

� Codage biphasé ou Manchester

� Il introduit une transition au milieu de chaque intervalle.

� Il consiste à faire un OU exclusif (XOR) entre le signal et le signal d'horloge � front montant lorsque le bit est à zéro, front descendant dans le cas contraire.

40

0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0

ISIma 2010/1011

Les codes à deux niveaux

� Codage biphasé différentiel ou Manchester différentiel

� Réalise un OU exclusif entre l’horloge et les données.

� Il y a toujours une transition au milieu de la période

d’horloge, avec inversion entre 2 bits pour transmettre un 0

41

et absence de transition pour transmettre un 1.

0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0

ISIma 2010/1011

Les codes à deux niveaux

� Codage de Miller� Pour transmettre un 0, Il faut rester dans un niveau

constant différent du niveau avec lequel est débuté le bit précédent. Pour transmettre un 1, il faut changer de niveau après T/2.

� On peut le construire à partir du code biphase en supprimant une transition sur deux.

42

On peut le construire à partir du code biphase en supprimant une transition sur deux.

0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0

ISIma 2010/1011

inconvénientsNRZ �pas de transition lors de longues

séquences de 0 ou de 1 => pas de possibilité de synchroniser les horloges

Manchester&

�nécessite une bande passante double de celle de NRZ),

43

& Manchester différentiel

celle de NRZ),�ne pas inverser les polarités, sinon le code est inversé

Miller �Problème d'inversion de polarité.

bipolaire simple

�pas de transition lors de longues séquences de 0 ou de 1 => pas de possibilité de synchroniser les horloges

ISIma 2010/1011

codes à trois niveaux

� Codage RZ (Return to Zero)� Pour transmettre un 1, aller de +A à 0 en T/2� Pour transmettre un 0, aller de –A à 0 en T/2.

0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0

44ISIma 2010/1011

codes à trois niveaux

� Codage bipolaire simple (AMI : Alternate Mark Inversion)� Pour transmettre un 0, rester à 0 pendant toute la

période. � Pour transmettre un 1, déterminer sa position dans la

sous suite de 1 (paire ou impaire) puis utiliser +a s’il est impaire et –a s’il est paire.

45

impaire et –a s’il est paire.

0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 0

ISIma 2010/1011

Modulation

46ISIma 2010/1011

Fonctions de l’ETCD (rappel)

Codeur Modulateur…00110001011… Symboles

Bits émis

Signal émis

)(ta )(ts

� ETCD émetteur

47

� ETCD récepteur

Démodulateur DécodeurSignal démodulé

Signal reçu

)(td))()(()(' tbtsfts += Bits reçus

…00110001011…

ISIma 2010/1011

modulation

� La modulation

� transformer a(t) en s(t) adapté au support de

communication employé en faisant varier les paramètres

d’une onde porteuse s(t) = A cos(2 π f t + �) centré sur la

bande de fréquence du canal.

48

bande de fréquence du canal.

� types de modulation

� modulation d’amplitude les variations portent sur A)

� modulation de fréquence (les variations portent sur f)

� modulation de phase (les variations portent sur Z)

ISIma 2010/1011

modulation

Modulation

d’amplitude

0 0 1 1 0

49

Modulation de

fréquence

Modulation

de phase

ISIma 2010/1011

Définitions…

� Symbole

� élément d'un alphabet.

� Si M est la taille de l'alphabet, le symbole est dit M-aire.

50

� Lorsque M=2, le symbole est dit binaire.

� En groupant, sous forme d'un bloc, n symboles binaires

indépendants, on obtient un alphabet de M=2n symboles M-aires.

� Un symbole M-aire véhicule l'équivalent de n=log2(M) bits.

ISIma 2010/1011

Définitions…

� Intervalle significatif � (ou moment élémentaire)

� C’est le temps pendant lequel les caractéristiques du signal à transmettre ne sont pas modifié.

� Rapidité de modulation R

� C’est le nombre de changements d'états par seconde (A, f,

51

� C’est le nombre de changements d'états par seconde (A, f,

� ).

� C’est aussi le nombre d’intervalle significatif pendant une seconde. On montre que R<2W. Pour la téléphonie R<2*3100 et ���� =1 /6200.

baudsR∆

=1

ISIma 2010/1011

Définitions

� Le débit binaire D dune voie:� c’est le nombre maximum de bits transmis par seconde

sur cette voie. � D>=R (un changement d'état représentera un bit ou un

groupement de bits).

� Valence N� C’est le nombre d’états (niveaux) possibles du signal.

52

� C’est le nombre d’états (niveaux) possibles du signal. � Si N est la valence du signal alors le nombre de bits

transmis dans un symbole est log2(N)

00 01 11 10 10 11

ISIma 2010/1011

Types de Transmission de données

53

Types de Transmission de données

ISIma 2010/1011

Types de Transmission de données

� Transmission analogique (par transposition en fréquence)

� le signal subit le codage et la modulation. � une bonne protection contre le bruit sur des longues distances.� Une possibilité de multiplexage

� La transmission numérique (en bande de base)

54

� La transmission numérique (en bande de base)� le signal subit seulement le codage� cette transmission est uniquement utilisée

� Sur des supports ne nécessitant pas de transposition en fréquence

� Sur des supports à grande bande passante� Sur des distances limitées (<= 5 Km)

ISIma 2010/1011

Types de données / types de transmissions

� Transmission analogique d’informations analogiques� émission de la parole sur le réseau téléphonique, du son sur les

ondes radio, d’images de télévision sur le réseau de télédiffusion,...

� Transmission analogique d’informations numériques� transmission de données informatiques sur des lignes téléphoniques,

par satellite,...

55

par satellite,...

� Transmission numérique d’informations numériques� transmission de données informatiques en bande de base sur fibres

optiques,...

� Transmission numérique d’informations analogiques

� transmission de la parole, du son ou d’images en bande de base,...

ISIma 2010/1011

La numérisation

56

La numérisation

ISIma 2010/1011

La numérisation

� Transformation d'un signal analogique en signal numérique.

� Elle comporte 3 étapes : � l'échantillonnage (en anglais sampling)

� prélever des échantillons à partir du signal original (analogique).

57

� La quantification� L’axe des ordonnées est divisé en un ensemble de niveaux

appelés les niveau de quantification. chaque niveau quantifié de valeurs est codé sur un nombre déterminé de bits.

� Le codage� consiste à affecter à chaque échantillon le code binaire

correspondant au niveau de quantification le plus proche.

ISIma 2010/1011

La numérisation

� La qualité du signal numérique dépend de 2

facteurs:

� la fréquence d'échantillonnage

� le nombre de bits sur lequel on code les valeurs

58

� le nombre de bits sur lequel on code les valeurs

� Théorème de Shanon

� pour pouvoir numériser correctement un signal, il faut

échantillonner à une fréquence double (ou supérieure) à

la fréquence maximale du signal analogique.

ISIma 2010/1011

La numérisation

� Technique MIC (Modulation par Impulsions Codé)

� MIC permet de transmettre des informations analogique

(parole, son ...) sur une voie numérique

� MIC consiste à échantillonner un signal, à quantifier

chaque échantillon sur un modèle de référence puis à

59

chaque échantillon sur un modèle de référence puis à

transmettre ces échantillons sur la voie.

� Les caractéristiques de la technique MIC :

� 256 niveaux de quantification � 8 bits pour chaque échantillon.

� Fréquence d’échantillonnage 8000 Hz � un échantillon chaque

125 microseconde.

� � Ce qui autorise un débit de transmission égale à 64 KbpsISIma 2010/1011

Convertisseurs

� Convertisseurs analogique numérique � les cartes d'acquisition vidéo.� les scanners.� les cartes de capture sonore (la quasi-totalité des cartes-

sons).� la souris, l'écran et tout mécanisme de pointage.

les lecteurs (optiques comme le lecteur cd CD-ROM,

60

� les lecteurs (optiques comme le lecteur cd CD-ROM, magnétiques comme le disque dur).

� les modems (à la réception).

� Convertisseur numérique analogique� sorties audio des cartes son.� synthétiseur musical.� modem (à l'émission).

ISIma 2010/1011

Les modes de transmission

61

Les modes de transmission

ISIma 2010/1011

Les types de liaison

ETTD ETCD ETTDETCDLiaison Simplex

Liaison half duplex

62

ETTD ETCD ETTDETCDLiaison half duplex

ETTD ETCD ETTDETCDLiaison full duplex

ISIma 2010/1011

Transmission parallèle

� Transmission parallèle� transfert simultané de tous les bits d’un mot sur plusieurs

fils�Avantage: rapidité� Inconvenients

� Risque de déphasage des signaux � désynchronisation

63

� Risque de déphasage des signaux � désynchronisation� Utilisé en cas de courte distance

Interface

parallèle

Interface

parallèle

ISIma 2010/1011

Transmission série

� Transmission série� transfert successif de chacun des bits d’un mot� avantage :

� transmission sur de longues distances� La plus utilisé

� Inconvenients

64

� Inconvenients� Lente� L’unité de donnée traité est généralement l’octets � nécessité de

transformation parallèle/série et inversement

Interface

série

Interface

série

ISIma 2010/1011

Transmission synchrone

� 2 types de synchronisation� Synchronisation bit (connaître les instant

d’échantillonnage pour connaître les bits)� Synchronisation caractère (si on envoie caractère par

caractère)

� Transmission synchroneLa synchronisation bit est maintenu même pendant les

65

� La synchronisation bit est maintenu même pendant les périodes de silence

� Le récepteur doit connaître à tout instant l’horloge de l’émetteur He sur laquelle il se base pour connaître le signal

� Le signal de He est envoyé en permanence au récepteur� Parfois faire porter le signal d’horloge par le signal de

données ( exemple codage RZ)

ISIma 2010/1011

Transmission asynchrone

� Suppose He et Hr sont de même fréquence� L’émetteur émet des caractères� Le récepteur se base sur sa propre Hr pour lire le signal� Un caractère est précédé par un bit START et suivi par 1 ou

2 bits STOP� Bit START

� Permet de remettre en phase Hr % He

66

� Permet de remettre en phase Hr % He� Commande le début de l’échantillonnage

� Bit STOP� Permet de remettre la ligne au repos

Repos start 1 0 0 1 1 1 0 1 Repos

temps

ISIma 2010/1011

Transmission asynchrone synchronisé

� Les données à transmettre est découpé en blocs

� La synchronisation bit n’est maintenu qu’en cours de

transmission d’un bloc

Entre 2 blocs : repos

67

� Entre 2 blocs : repos

ISIma 2010/1011

Le mode de liaison

� liaison point à point

� liaisons multi-points

68

� liaisons multi-points� le support est partagé par plusieurs terminaux� politiques d’accès au support

� le mode maître/esclave (polling/ selecting)� le mode d’égal à égal (réseaux locaux)

ISIma 2010/1011

Le multiplexage

69

Le multiplexage

ISIma 2010/1011

Le multiplexage

� Définition� Partage d'un support de communication entre plusieurs

usagers.

70ISIma 2010/1011

Types de multiplexage

� Le Multiplexage Fréquentiel:

� Partager la Bande Passante du support en un nombre de canaux de fréquences (séparé par des bandes de gardes) qui seront alloués aux différents utilisateurs.

� Le Multiplexage Temporel:

� Partager le Temps d‘utilisation du support en intervalles qui seront alloués aux différents utilisateurs.

71

Partager le du support en intervalles qui seront alloués aux différents utilisateurs.

� La totalité de la Bande Passante est allouée à un utilisateur à un instant donné.

� Bien adapté aux réseaux numérique� multiplexage temporel synchrone:

� le temps est partagé en intervalles (slots) périodiques

� multiplexage temporel asynchrone; dans le cas contraire

ISIma 2010/1011

Multiplexage fréquentiel

72

� Exemple1: � émissions radio en AM: chaque émetteur utilise une

porteuse dans la bande comprise entre 500 kHz et 1,5 MHz.ISIma 2010/1011

multiplexage fréquentiel

� Transposer le signal d'origine dans le canal de fréquence affecté

� Émettre en même temps les différents signaux sur le support.

Modulateur

sous porteuse 1f)(1 tm )(1 ts

73

Modulateur

sous porteuse nf

Modulateur

sous porteuse 2f

sous porteuse 1f

)(tmn

)(2 tm

)(tsn

)(2 ts

∑ transmetteur )(ts)(tm

ISIma 2010/1011

multiplexage fréquentiel

� Le FDM est:

� étroitement associé aux transmissions analogiques

� obligatoirement utilisé dans les supports à large bande

passante (ex. hertzien, satellite).

74

� Dans le cadre des réseaux de fibres optiques, une

autre technique de multiplexage apparenté est

utilisé: le Multiplexage en Longuer d'Onde ou

WDM (Wavelength Division Multiplexing).

ISIma 2010/1011

Multiplexage temporel

75ISIma 2010/1011

Multiplexage temporel synchrone

� Un ensemble d'ITs (Intervalle de Temps) sont regroupés pour former une Trame Temporelle.

� L'information d'un canal est véhiculée dans un IT qui est affecté à un canal de communication.

� L'ensemble des ITs réservés pour un canal constitue le canal temporel.

buffer

)(tm

)(1 tm )(1 tm

)(tm

76

� Synchrone = les slots sont assignés à l’avance et d’une façon figé aux sources

buffer

buffer

)(tmn

)(2 tm

Opération

de Scanmodem

)(ts)(tmc

)(2 tm

)(tmn

Flux TDM

Flux TDM modulé

1 1 1 . . . . . . . n

IT

Trame temporelle

ISIma 2010/1011

Multiplexage temporel synchrone:

avantages et inconvénients

� Avantages � disponibilité de la ressource de transport dès qu'elle a

été affectée.� Récupération des sous bandes de garde (%FDM)� techniques bien adaptés aux applications à forte

contrainte temporelle telle que la téléphonie (RNIS)

Inconvenients

77

� Inconvenients� Pas de récupération des slots en cas de non utilisation � risque de sous utilisation de la liaison si une ou

plusieurs sources n’émettent pas� Perte des slots de verrouillage (synchronisation) des

trames� Technique mal adaptés aux applications informatiques.

ISIma 2010/1011

multiplexage temporel asynchrone ou statistique

� Envoyer les données sur le support sans affectation préalable d'ITs. � Récupération des slots non utilisé

� Si une station n’a pas de données à émettre � passage à la suivante

78

� passage à la suivante� L’adressage devient explicite (overhead)� Chaque trame contient l'adresse du destinataire ou le

numéro de canal logique auquel il appartient.

adresse données

ISIma 2010/1011