Architecture et protocole des r seaux
Couche Physique
I. MOUAKHER-ABDELMOULA
2 me LFIG
El ments de base
w LETTD, quipement Terminal de Traitement des Donn es,
d signe l quipement informatique qui g n re les donn es
transmettre et traite les donn es re ues. LETTD est, par
exemple, un ordinateur personnel.
w LETCD, quipement de Terminaison du Circuit de Donn es,
re oit en entr e la suite de donn es binaires et fournit en sortie
un signal dont les caract ristiques sont adapt es au support de
transmission. Il rend ainsi transparente lutilisateur la nature
du support de transmission r ellement utilis
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El ments de base
w Le circuit de donn es est une entit capable
denvoyer ou de recevoir une suite de
donn es binaires, un d bit donn , dans un
d lai donn et avec un
taux derreur
d pendant du support utilis .
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Couche physique
w Cette couche groupe un certain nombre de
moyens physiques permettant d' changer des
signaux entre diverses machines dans les
meilleures conditions de rapidit et d'immunit
aux erreurs qui pourraient tre induites par des
perturbateurs environnementaux.
w Elle tudie les caract ristiques physiques des
lignes, d finit en cons quence : la forme et la
temporalit des signaux et les strat gies
d' change entre stations.
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Couche physique
w La couche physique ore un seul service la
couche liaison : Convertir des bits logiques en
des signaux physiques qui sont transmis sur
un canal.
w Un signal peut tre un voltage lectrique
(c ble), la lumi re (fibre optique), des ondes
radio (lignes satellites)
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D bit et rendement
w Pour une liaison donn e, on distingue :
n Le d bit nominal : vitesse de transmission du
support (d bit brut).
w Unit : bit/s
n Le d bit utile : d bit nominal moins le d bit
affect au contr le de la liaison
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n Le rendement dune liaison = d bit utile/d bit
nominale
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LES MODES DE
TRANSMISSION
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Les modes de transmission
w La transmission de plusieurs bits peut
s'effectuer
n En parall le
n En s rie
w synchrone
w asynchrone
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Les modes de transmission : La
transmission en parall le
w les diff rents bits d'un mot sont v hicul s en
parall le
w La transmission en parall le n'est pas
employ e ; elle peut l' tre, par contre, entre
un ordinateur et des p riph riques proches
(imprimante parall le par exemple).
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Exemple de transmission parall le
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Les modes de transmission : La
transmission en s rie
w Les bits sont transmis les uns derri re les
autres
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La transmission synchrone
w les intervalles de temps allou s chaque symbole sont
gaux et co ncident avec les p riodes successives dun
signal appel base de temps ou horloge.
w Le signal dhorloge associ est indispensable
linterpr tation du signal de donn es.
w Avant chaque mission l metteur envoie une s quence
destin e synchroniser lhorloge du r cepteur. Ensuite,
pendant toute la dur e de l mission, les 2 mat riels restent
synchronis s.
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La transmission asynchrone
w Dans une transmission asynchrone, les caract res
sont mis de fa on irr guli re, comme par exemple
des caract res tap s sur un clavier, lintervalle de
temps entre deux caract res est al atoire, le d but
dun caract re peut survenir nimporte quel
moment.
w Il est n cessaire dadjoindre au caract re des
d limiteurs de d but (START) et de fin (STOP)
permettant une reconnaissance du caract re.
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La transmission asynchrone
w On a alors des successions de trains de
symboles binaires synchrones pour la dur e
de transmission dun caract re, qui se
succ dent des instants al atoires.
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LES MODES DEXPLOITATION
DUN SUPPORT DE
TRANSMISSION
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Le mode simplex
w Lexploitation dun canal de transmission peut
seffectuer suivant diff rents modes qui sont :
w Le mode simplex : une seule extr mit met
et lautre re oit (transmission
unidirectionnelle).
w ex: la diffusion radio et TV
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Le mode semi-duplex (half duplex)
w Le mode semi-duplex (half duplex) appel aussi
bidirectionnel lalternat, permet une transmission
dans les deux sens, mais alternativement.
w Exemple typique conversation par talkie/walkie
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Le mode duplex (full duplex)
w Le mode duplex (full duplex) appel aussi
bidirectionnel simultan s permet une
transmission dans les deux sens en m me
temps
w Ex: le t l phone.
w N cessite lutilisation de deux voies de
transmission, une pour l mission, lautre pour
la r ception.
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TECHNIQUES DE
TRANSMISSION
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Techniques de transmission
w Afin de transmettre linformation sur le support
de transmission, on doit pr alablement la
coder/num riser.
w Deux approches sont possibles pour le transport
des l ments binaires :
n Soit linformation est v hicul e directement sous la
forme bande de base
n Soit chaque type dinformation se voit allouer une
bande passante en fonction de ses besoins :
approche dite large bande . Les signaux
num riques sont modul s sur une porteuse.
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Transmission en bande de base
w Les informations num riques ne peuvent pas
circuler sous forme de 0 et de 1 directement, il
s'agit donc de les coder sous forme d'un signal
poss dant deux tats, par exemple :
n la pr sence/absence de courant dans un fil,
n la pr sence/absence de lumi re, etc
w La transmission en bande de base est simple et
non co teuse. Elle est r pondue dans les
r seaux locaux.
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Le code tout ou rien
w C'est le plus simple, un courant nul code le 0 et un courant
positif indique le 1
w Probl mes pos s par le codage trop simple : une tension
nulle correspond lenvoi dun 0 binaire mais peut aussi
correspondre labsence denvoi de donn es.
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Code NRZ (Non Return To Zero)
w Le bit 1 est associ la valeur +a, le bit 0 est
associ la valeur -a.
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Code bi-phase (ou Manchester)
w Il sagit dun code bas sur les variations du
signal : ce nest plus la tension qui est
importante mais la diff rence de signal.
w 1 est cod par un passage de la tension n
-n et 0 par le passage en sens inverse.
w Cest le code utilis dans le r seau Ethernet
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Le code Miller
w Le bit 1 est cod par une transition en milieu de
temps horloge et le bit 0 par une absence de
transition.
w Les longues suites de 0 posant toujours le probl me
de la synchronisation, si un bit 0 est suivi dun autre
0 une transition est rajout e la fin du temps
horloge
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Transmission en large bande
(Modulation)
w Le principal probl me de la transmission en bande de base
est la d gradation du signal tr s rapide en fonction de la
distance parcourue, c'est pourquoi elle n'est utilis e qu'en
r seau local (<5km).
w Il serait en effet trop co teux de pr voir des r p teurs
pour r g n rer r guli rement le signal.
w C'est pourquoi sur les longues distances on met un signal
sinuso dal qui, m me s'il est affaibli, sera facilement
d codable par le r cepteur. Ce signal sinuso dal est obtenu
gr ce un modem (modulateur-d modulateur)
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w un modem permet de passer de signaux num riques
discrets (0 ou 1) des signaux analogiques continus. 26
Transmission en large bande
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Transmission en large bande
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Transmission en large bande
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MULTIPLEXAGE
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Multiplexage
w On appelle multiplexage, la capacit
transmettre sur un seul support physique des
donn es provenant de plusieurs paires
d quipements
n Le multiplexage fr quentiel
n Le multiplexage temporel
n Le multiplexage temporel synchrone
n Le multiplexage statistique
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Multiplexage fr quentiel
w La bande passante du canal est divis e en sous-
bandes (canaux) chaque message correspond une
sous-bande de fr quence
w un multiplexeur m lange les diff rents messages
w un d multiplexeur, l'arriv e, s pare, gr ce un
filtrage en fr quence, les messages.
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Multiplexage temporel
w Il est en g n ral utilis dans les transmissions num riques.
w Il relie une voie incidente dentr e une voie incidente de
sortie durant un intervalle de temps (IT) pr d termin .
w Ce IT constitue une voie temporelle
w Le multiplexeur n'est autre qu'un m langeur de paquets, le
d multiplexeur est un trieur de paquets.
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Multiplexage temporel - Exemple
w La voix humaine est num ris e sous la forme dun signal 64 kbit/s,
1 octet transmis toutes les 125 5 s,
w En Europe, on multiplexe temporellement 30 voies. Le signal
multiplex contient 30 IT contenant chacun une voie auxquels on
rajoute un l ment de synchronisation (dans lIT 0) et un l ment de
signalisation (en g n ral dans lIT16).
w On obtient donc un total de 32 IT et un d bit brut de 32x64=2048
kbit/s capable de transporter 30 communications.
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