Tout transfert dinformations utilisant les t l communications est g n ralement r alis sous forme s rie. Un des principaux probl mes de la transmission s rie est la synchronisation de l metteur et du r cepteur. La transmission parall le pose des probl mes de synchronisation plus complexes et nest utilis que sur de courtes distances.

La synchronisation d termine les instants d chantillonnage du signal transmis pour reconna tre les bits constituant linformation. Une s quence de bits correspond un changement d tat du signal, chaque tat ne durant quun laps de temps tr s court. Le r cepteur doit tre synchronis pour le d but et la fin des instants d chantillonnage correspondant aux changements d tat pendant un instant d chantillonnage. Cest ce que lon appelle la synchronisation bit. D s que le r cepteur re oit les bits dinformations, il doit encore reconna tre les caract res, cest la synchronisation caract re.

On distingue alors deux modes de transmission : la transmission asynchrone et la transmission synchrone :

• Transmission asynchrone :les caract res sont mis de fa on tr s irr guli re, comme par exemple des caract res tap s au clavier. Lintervalle de temps entre deux caract res est al atoire, le d but dun message peut survenir nimporte quel moment. Il ny a synchronisation entre l metteur et le r cepteur que pendant la transmission de chaque caract re, les bits composant les caract res sont transmis de mani re r guli re. Mais il faut reconna tre le d but et la fin de ces caract res, pour permettre la synchronisation bit, ce qui est r alis en ajoutant un bit du d but (bit-start) et un ou deux bits la fin du caract re (stop-bit).

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• Ce mode de transmission est relativement simple et peu co teux, mais la redondance due aux bits ajout s ne permet pas datteindre une grande capacit de transmission, et son utilisation est limit e aux terminaux lents, comme un clavier ou une petite imprimante ;
• Transmission synchrone : les bits sont mis de fa on r guli re, sans s paration entre les caract res. Pour cela le r cepteur poss de une horloge-bit de m me fr quence que celle de l metteur. La synchronisation- caract re (reconnaissance du d but et de la fin du message) est r alis e par la reconnaissance de s quences particuli res de bits, ou par linsertion r guli re d l ments de synchronisation au cours de la transmission.

Ce mode de transmission est bien adapt aux donn es volumineuses et aux n cessit s de transmission rapide

• 1. Techniques de transmission des donn es :

La transmission dinformations n cessite la prise en compte des caract ristiques du canal de transmission. Il est dons n cessaire, pour transmettre un signal, de ladapter au canal de transmission ; deux solutions sont possibles : la transmission en bande de base (ladaptation sappelle alors codage), ou la modulation (ladaptation correspond alors la transmission sur une fr quence porteuse).

• + 1. Transmission en bande de base

Apr s num risation de l'information, on est confront au probl me de la transmission des "0" et des "1". Une premi re possibilit est l'utilisation de signaux num riques : il s'agit de faire correspondre un signal num rique pour le "0" et un autre signal num rique pour le "1". Il y a plusieurs mani res de proc der :

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| a) Codes NRZ (Non Retour Z ro), RZ (Retour Z ro), bipolaire NRZ et RZa) NRZ : le codage est simple : un niveau 0 pour le "0", un niveau V0 pour le "1" | ! (data:image/png;base64...) |

| b) RZ : chaque "1" est repr sent par une transition de V0 0. |

| c) bipolaire NRZ : alternativement, un "1" est cod positivement, puis n gativement |

| d) bipolaire RZ : m me traitement que pr c demment. |

Codes biphases : le signal d'horloge et le signal de donn es sont convolu s.

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| ces codes sont d finis sur le sch ma ci-contre par comparaison au codage NRZ | ! (data:image/png;base64...) |

| a) codage biphase coh rent ou Manchester : le "0" est repr sent par une transition positive-n gative et le "1" par une transition n gative-positive. |

| b) codage biphase diff rentiel : saut de phase de 0 pour un "0" et saut de phase de pour un "1" |

Le code Miller : Peut tre r alis de la mani re suivante

• transition (front montant ou descendant) au milieu du bit "1"
• pas de transition au milieu du bit "0"
• une transition en fin de bit "0" si celui-ci est suivi d'un autre "0"

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Le code HDB3 (Haute Densit Bipolaire) :

• un "0" est cod par "0"
• un niveau "1" est cod alternativement par un niveau +V ou V, sil ny a pas plus de trois "0" successifs entre ces "1".
• Si la suite de bits mettre comporte au moins quatre "0" successifs, le dernier "0" est cod par un "1" de m me sens que le dernier "1". On parle de viol de parit .
• Si deux viols successifs ont la m me parit , il y a bourrage : le premier "0" de la suite de quatre "0" est remplac par un "1".
• Pour chaque groupe de quatre "0", on regarde la polarit du dernier viol ainsi que celle du dernier "1", et on remplace cette suite de quatre "0" par :

-V00-V : si le dernier viol tait positif et le dernier "1" positif,

000-V : si le dernier viol tait positif et le dernier "1" n gatif,

+V00+V : si le dernier viol tait n gatif et le dernier "1" n gatif,

000+V : si le dernier viol tait n gatif et le dernier "1" positif,

Remarque : Linconv nient du code NRZ est que lhorloge nest pas transport e alors qu'avec le code biphase (Manchester) lhorloge est transport e car on a une transition chaque bit mis (1: et 0: ).

Le choix entre les diff rents codages est effectu en fonction des caract ristiques du canal, du type de transmission et du d bit binaire exig . Le codage NRZ/NRZI est simple, mais pose d'importants probl mes de synchronisation. Le codage Manchester, le codage de Miller et le codage bipolaire sont plus sensibles au bruit (pour Manchester, le spectre est deux fois plus large ; pour Miller, l'annulation de la composante continue n'est pas totale ; pour les codes bipolaires trois niveaux de tension sont employ s). Les plus utilis s pour des transmissions synchrones sont les codages Manchester diff rentiel, Miller et HDBn.

La transmission en bande de base pr sente l'avantage de la simplicit et donc du co t r duit des quipements. Elle exige en revanche des supports n'introduisant pas de d calage en fr quence (transmission sur c ble).

• + 1. Transmission par transposition de fr quence (modulation)

Lutilisation des modulations num riques r pond deux besoins :

• Lorsque la transmission en bande de base nest pas possible (dans lair ou sur les lignes t l phoniques), on est oblig de translater le spectre bande de base vers les hautes fr quences : il faut r aliser une modulation.
• Lorsque le signal transmettre nest pas dans un domaine de fr quence correspondant au support.

Plusieurs types de modulations sont utilis es :

Les modulations ASK, FSK et PSK

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| ! (data:image/png;base64...) | Dans chacun des exemple, la suite de bits mettre est la suite ci-contre. Les modulations les plus simples sont lASK (Amplitude Shift Keying), la FSK (Frequency SK) et la PSK (Phase SK). La modulation damplitude ou ASK : Lamplitude du signal varie du simple au double suivant que lon veuille transmettre un 0 ou un 1. La modulation de fr quence ou FSK : La fr quence du signal varie du simple au double suivant que lon transmette un 0 ou un 1. La modulation de phase ou PSK : La phase du signal varie en fonction du bit envoyer. Chacune de ces modulations peut avoir 2 tats (0 ou 1), comme sur les exemples pr c dents, mais galement 4, 8, 16 ou plus tats. Lexemple ci-contre illustre une modulation PSK 4 tats. |

• + 1. La modulation QAM :

La modulation QAM (Quadrature Amplitude Modulation) ou modulation damplitude en quadrature de phase est une technique qui emploie une combinaison de modulation de phase et damplitude. Elle est largement employ e par les modems pour leur permettre doffrir des d bits binaires lev s.

Prenons par exemple un signal modul QAM avec 3 bits transmis par baud. Une telle modulation requiert donc 23 soit 8 combinaisons binaires diff rentes. Dans notre exemple, nous prendrons 2 amplitudes combin es avec 4 d calages de phase diff rents. La table de correspondance pourra tre du type :

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Exemple de codage de la suite binaire 1 0 0 0 0 1 0 1 1 1 1 0 partir de la table ci-dessus :

! (data:image/png;base64...)

Les combinaisons possibles en modulations QAM sont souvent repr sent es par une constellation de points repr sentant chacun un groupe de bits.

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Exemple de constellation QAM8 (3 bits par baud)

Les diverses informations subies par une information num rique pour tre convertie en une information analogique sont en g n ral r alis lint rieur de l metteur. A lautre extr mit , le r cepteur effectue les op rations inverses pour retrouver linformation initiale. Comme les transmissions sont, en g n ral bidirectionnelle, on regroupe l metteur et le r cepteur dans un m me ensemble que lon appelle modem et dont on place un exemplaire de chaque bout de la ligne.

Larchitecture dun modem est donc la suivante :

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Du c t du PC, on retrouve des fils contenant les signaux dhorloge, les signaux de contr le, ainsi que ceux contenant les donn es mises et re ues. Ces donn es re ues en num rique seront adapt es puis modul es pour tre ensuite envoy es sur la ligne de transmission. A la r ception, les signaux sont d modul s pour tre retransmis vers le PC en num rique. Un module particulier soccupe de la d tection des appels, ainsi que du contr le et du s quencement des op rations.

• 1. Partage dune voie de communication Multiplexage :

Une liaison est l tablissement dune communication entre deux quipements informatique.

Le multiplexage est une op ration consistant tablir plusieurs liaison sur une m me voie de transmission sans quil y ait de g ne mutuelle.

MUX

DEMUX

MUX

DEMUX

Support Partag

Voie 1

Voie1

Voie 2

Voie2

Voie n

Voie n

Le multiplexeur : permet de grouper les informations mettre pour les acheminer sur le support et dissocier celles re ues pour les faire parvenir aux circuits de donn es concern s tel que: D bit support e d bits des voies .

On distingue 3 types de multiplexage: statique fr quentiel, statique temporel et dynamique temporel.

• + 1. Le multiplexage statique fr quentiel:

Principe: d couper la bande passante du support en plages de fr quences suffisantes pour transmettre les signaux.

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Voie i (sous bande i)

Bande de garde pour viter les chevauchements cause des parasites

figure : Multiplexage fr quentiel

Inconv nients: (9 d bit)

• Gaspillage de la bande passante par les bandes de garde.

• Si un circuit na rien mettre alors sa sous bande ne pourra jamais tre exploit e par un autre.

Utilisation: de moins en moins cause de la num risation des voies pour les hauts d bits.

• + 1. Le multiplexage statique temporel:

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figure 12 : Multiplexage temporel

Principe : partage dans le temps de la bande passante.

Bloc mis sur la voie n 1 : a1a2 & am

Bloc mis sur la voie n 2 : b1b2 & bm

Bloc mis sur la voie n n : z1z2 & zm

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| a1b1 & z1 | a2b2 & z2 | & | ambm & zm |

| Trame 1 | Trame 2 | | Trame m |

D bit support = d bits des voies

Avantage : partage de toute la bande passante.

Inconv nient : si un circuit na rien mettre pendant sa tranche de temps alors celle-ci sera perdue et aucun autre ne peut b n ficier delle.

Utilisation: r seaux num riques.

• + 1. Le multiplexage dynamique temporel:

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Principe : partager dans le temps la bande passante et naccorder la tranche de temps correspondante un circuit que si ce dernier a des informations mettre.

Comment ? : utiliser lun des ETTD comme tant un ma tre qui va prendre en charge linterrogation des autres pour savoir sils veulent mettre afin de leurs affecter ses tranches de temps.

• 1. Les modes de connexion

1. Mode point point (bipoint) :

Les deux quipements dont interconnect s directement via un m me et unique support de transmission.

Support de communication

Station A

Station B

• + 1. Mode multipoint (R seau diffusion):

Plusieurs quipements sont interconnect s directement via un m me et unique support (exemple : les r seaux locaux). Les informations envoy es par un quipement sont re ues par tous les autres quipements ;

• + 1. Les r seaux commut s

G n ralement le chemin suivi par linformation, de lexp diteur au destinataire, emprunte un certain nombre de nSuds interm diaire qui doivent faire suivre correctement les information quils re oivent. Plusieurs techniques permettent deffectuer les commutations n cessaires chaque nSud :

• Commutation de circuit : on tablit une connexion physique temporaire entre les nSuds d sirants changer de linformation le transfert a lieu d s que la connexion est tablie et elle le reste pendant toute la dur e de la communication m me pendant les p riodes o aucune information nest chang e. Ce type de commutation est rentable pour une ligne nayant que peu d changes dinformations. Lexemple le plus repr sentatif est celui du r seau t l phonique.

Commutation de message: avec cette technique, il ny a plus besoin de r server une ligne, on envoie simplement un message, avec son adresse, dans le r seau qui se charge de lacheminement. Un message est donc lensemble des informations transf r es en un envoie. Cette technique oblige chaque nSud r ceptionner des messages complets et les stocker temporairement et les renvoyer sil ny a pas eu derreur de transmission. Dans tous les cas le nSud doit envoyer un accus de r ception indiquant sil a bien, ou mal, re u le message. La taille des messages peut varier consid rablement, ce qui oblige les nSuds disposer dimportants moyens de stockage. Cette commutation est plus souple que la pr c dente car elle permet de diff rer lenvoie dun message, si le nSud r cepteur nest pas disponible. Les inconv nient de cette technique viennent des messages de taille importante : il faut les stocker et surtout les longs messages sont sujets des taux derreurs plus lev s que les petits messages. De plus, en cas derreur, il faut retransmettre le message entier.

Ce type de commutation tend dispara tre au profit du type suivant : la commutation de paquet.

• Commutation de paquet : ce type de commutation est similaire la commutation de message, mais limite la taille des informations transmises. On divise un message en paquets de longueur limit et on envoie les paquets s par ment sur le r seau. Du fait de leurs tailles r duites, les paquets sont moins sensibles aux erreurs, ils sont plus facile stocker et ainsi lacheminement est plus rapide. Dans ce cas, les paquets nemprunte pas forc ment la m me route travers le r seau, suivant la charge de celui ci. Leur ordre darriv e peut donc diff rer de lordre de d part. Il faut simplement num roter les paquets pour pouvoir reconstituer le message larriv e.

1. Les quipements et les composants de la couche1 :

1. Les connecteurs

Les connecteurs utilis s pour le c ble paire torsad es sont des connecteurs RJ-45. Ils permettent de r duire les probl mes de bruit, de r flexion ainsi que les probl mes de stabilit m canique.

Ils ont la m me apparence que les connecteurs t l phoniques mais utilisent deux fois plus de paires torsad es (8). Il existe des connecteurs m les (connecteurs RJ-45) et des connecteurs femelles (prise RJ-45).

Pour regrouper un grand nombre de prises RJ-45 des tableaux de connexions sont utilis s. G n ralement fournis avec 12, 24 ou 48 ports, ils comprennent une face avant permettant de brancher les connecteurs RJ45 et une face arri re permettant de relier les c bles.

Les connecteurs utilis s pour le c ble coaxial est le BNC


• + 1. Les metteurs-r cepteurs

Un metteur r cepteur (tranceiver) convertit un signal en un autre. Il est souvent int gr aux cartes.

• + 1. Les r p teurs et les concentrateurs

Le r p teur est un composant actif. Son r le est de re-synchroniser le signal afin de pouvoir tendre la port e des c bles.

Le concentrateur ou r p teur multi ports ; reprend le fonctionnement du r p teur en ajoutant une fonctionnalit de connectivit . En effet, il dispose de plusieurs quipements r seaux. Chaque signal arrivant sur un port est r g n r , re-synchronis et r mis au travers de tous les autres ports.

Tous ces quipements, passifs ou actifs, cr ent ou manipulent des bits. Ils ne reconnaissent aucune information dans les bits, ni les adresses, ni les donn es. Leur fonction se limite donc d placer les bits