Module R1 Réseaux et transmission de données Couches basses

Florent Dupont

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Module R1 Réseaux et transmission de données Couches basses

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UCB Lyon1

Licence IUP Génie Informatique option Réseaux - Informations

 Module R1  Réseaux et transmission de données Couches basses

Florent Dupont

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Table des matières    1  Historique .......................................................................................................................... 4  2   ................................................................................ 5Bases de la transmission de données  2.1  Introduction .............................................................................................................................. 5  2.2  Analyse de Fourier ................................................................................................................... 6  2.3  Caractéristiques dune voie de communication..................................................................... 6  2.3.1  Bande passante ................................................................................................................................ 6  2.3.2  Débit maximum d'un canal de transmission 7 ....................................................................................  2.3.3  Perturbations ................................................................................................................................... 7  2.3.4  Temps de transmission et temps de propagation 8 .............................................................................  3   ............................................................................................... 10Supports de Transmission  3.1  Support magnétique ............................................................................................................... 10  3.2  électrique à paire torsadée (Twisted pair)................................................................. 10Câble  3.3  .................................l.b..e.o.c.x.a.a.i...l.....................Câ...................................................10......  3.4  Fibre optique........................................................................................................................... 10  3.5  Comparaison entre câble métallique et fibre optique ......................................................... 12  3.6  Résumé .................................................................................................................................... 12  4   ............................................................................................ 13Modulation / Démodulation  4.1  Modulation de fréquence (FSK : Frequency Shift Keying)................................................ 13  4.2  Modulation d'amplitude (ASK : Amplitude Shift Keying)................................................. 14  4.3   ............................................................... 15Modulation de phase (PSK : Phase Shift Keying)  4.4  Modulation combinée............................................................................................................. 15  5  71................................................................bnannessoisnimTra......................sebaedde  5.1  Code NRZ et NRZI ................................................................................................................ 17  5.2   ................................................................................................... 18Code biphasé (Manchester)  5.3   ....................................................................................................... 18Code biphasé différentiel  5.4  Code Miller ............................................................................................................................. 19  5.5  RZ ............................................................................................................................................ 19  5.6  Répartition de  ...................................... 19puissance (spectres) des codes en bandes de base  6  Multiplexage .................................................................................................................... 20  6.1   ................................................................................................... 20Multiplexage en fréquences  6.2  Multiplexage temporel ........................................................................................................... 21  6.3  Modulation par impulsions codées (MIC)............................................................................ 22  6.4  Multiplexage temporel statistique......................................................................................... 24  6.5  Multiplexage en longueur d'onde.......................................................................................... 25  7  Jonctions, interfaces........................................................................................................ 26  7.1  Jonction V24 (ou RS232C)..................................................................................................... 26  7.2  ................29............................................................................................................TEEHNRTE  7.2.1   .................................................................................................. 29Ethernet 10 Mbits/s - CSMA/CD  7.2.2   .............................................................................................Ethernet 100 Mbits/s - Fast Ethernet 31  7.2.3  Dénomination N Base X .............................................................................................................. 32  7.2.4  Jonctions........................................................................................................................................ 34  8  Topologie des réseaux ..................................................................................................... 35  8.1  Topologie en étoile .................................................................................................................. 35  8.2  Topologie en bus ..................................................................................................................... 36  8.3  Topologie en arbre ................................................................................................................. 37  8.4  Topologie en anneau............................................................................................................... 38 



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9Modems ............................................................................................................................ 39 9.1  Description fonctionnelle ....................................................................................................... 39  9.2  Normes .................................................................................................................................... 40  9.3  Code Hayes.............................................................................................................................. 41  9.4  Compression ........................................................................................................................... 44  10  4.5................................................................................Tél..........e.....émunuqirohpéein  10.1  Hsiotir................e.qu..............................................4.5................................................................  10.2   .................................................................................................. 45Numéris de France Télécom  10.3  xDSL ........................................................................................................................................ 47  10.3.1  Introduction .............................................................................................................................. 47  10.3.2  ADSL : Asymmetrical Digital Suscriber Line.......................................................................... 47  10.3.3  Codage...................................................................................................................................... 48  10.3.4  Synthèse ................................................................................................................................... 50  11  Transmission sans fil................................................................................................... 51  11.1  Introduction ............................................................................................................................ 51  11.2  Panorama des systèmes de communications mobiles.......................................................... 52  11.3  Principe ................................................................................................................................... 52  11.3.1   52 .............................................................................................................Modèle de propagation  11.3.2  Prévision de couverture ............................................................................................................ 53  11.3.3  Utilisation des ressources ......................................................................................................... 53  11.3.4  Normes ..................................................................................................................................... 53  11.3.5  Le GSM .................................................................................................................................... 54  11.3.6  Le DCS 1800 ............................................................................................................................ 54  11.3.7  GPRS ........................................................................................................................................ 54  11.4  Les systèmes de troisième génération ................................................................................... 59  12  Réseau sans fil local (Wireless LAN) ......................................................................... 62  12.1   62 .....................................................................................................Les réseaux locaux sans fil  12.1.1  Normes et techniques ............................................................................................................... 63  12.1.2  Aires d'usages ........................................................................................................................... 64  12.2  WLAN - réseaux mobiles : le scénario de la complémentarité........................................... 66  13   ..................................................... 68Protocoles de liaison de données (Niveau ISO=2) 



- 3 -



1865 : Télégraphe (S.B. Morse) 1876 : Téléphone (Bell) 1930 : Télévision (principes) 1963 : Télex, liaisons spécialisées 1964 : Transmission de données sur RTC 1969 : Internet 1970 : Réseaux locaux 1977 : Transmic 1978 : Transpac 1988 : RNIS 1995 : ATM

1 Historique  •  •  •   • •   • •  •  •   • •       Utilisation des bandes de fré uences

  

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Ordinateur ou Terminal ETTD =

Ordinateur ou Terminal = ETTD

2 Bases de la transmission de données 2.1 Introduction               Canal de transmission = support physique (câble coaxial, fibre optique, )  ETTD: Equipement Terminal de Transmission de Données

Canal de transmission

  A lintérieur dun système informatique, les informations sont transmises caractère par caractère, sur des bus parallèles. Cette solution est limitée par la distance (coût) donc on lui préfère un mode de transmission série dans lequel les bits du caractère sont émis lun après lautre. Chaque bit est émis pendant un intervalle de temps de même durée. 

    Canal de transmission  Modem Modem    ETCD ETCD   Circuit de données Canal de transmission = Ligne téléphonique Modem : Modulateur / démodulateur ETCD: Equipement Terminal de Circuit de Données

  Les informations sont transmises sur des supports de transmission en faisant varier un ou plusieurs paramètres physiques des signaux.



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2.2 Analyse de Fourier Toute fonction périodique g(t) ayant pour période T=1/f peut se décomposer en une suite de fonctions périodiques sinusoïdales et cosinusoïdales : ∞ ∞ g(t)=c+ ∑ a n sin(2πnft)+ ∑ b n cos(2πnft) n=1 n=1 Les coefficients a n et b n sont les amplitudes respectives des sinus et cosinus (harmoniques) et c est égal à la valeur moyenne du signal : a n = 2 T ∫ T 0 g(t) sin(2πnft)dt, b n = T 2 ∫ 0 T g(t) cos(2πnft)dt, c= T 1 ∫ T 0 g(t)dt Cette décomposition est appeléesérie de Fourier.  2.3 Caractéristiques dune voie de communication  2.3.1 Bande passante La bande passante (W exprimée en Hz) caractérise tout support de transmission, c'est la bande de fréquences dans laquelle les signaux sont correctement reçus :   W = F max - F min   Le spectre du signal à transmettre doit être compris dans la bande passante du support physique.  Exemples: •  l'atmosphère élimine les U.V. •  l'oreille humaine est sensible dans la bande 15-15000 Hz •  réseau téléphonique  

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Amplitude   A max A max-3dB 

300 Hz 3400 Hz 3100 Hz

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Fréquence