CAHIER 07 Téléinformatique - Télé .• Le faisceau hertzien. ... duplication des lignes (cas

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  • C A H I E R 07Tlinformatique - Tltraitement

    GENERALITES

    La tlinformatique peut se dfinir comme le domaine de linformatique utilisant les techniques de transmission distance.

    La conjugaison de linformatique et des tlcommunications a ouvert des horizons nouveaux.

    Cet aspect de linformatique na cess doccuper une place prdominante auprs du grand public.

    En effet, bon nombre de personnes ont dj soit t confrontes un service tel que le minitel, soit ont utilis un guichet bancaire automatique, soit ont vu des images numrises de Saturne (ou d(autres plantes) envoyes sur terre par lordinateur de bord des sondes spatiales ou soit, plus rcemment, utilises les rseaux Internet et Intranet.

    La tlinformatique a connu et connat toujours des dveloppements constants et concomitants ceux des techniques informatiques.

    Les premiers essais de transmission de donnes entre deux ordinateurs ont lieu dans les annes 60.

    Les annes 70 sont marques par la gnralisation des techniques daccs distance, la dcentralisation des stations dentre/sortie et lapparition des terminaux.

    La notion de terminal englobe des quipements allant dun simple poste de travail compos dun cran de visualisation et dun clavier, des quipements englobant en complment des units auxiliaires telles que les imprimantes.

    A la fin des annes 70 apparaissent des rseaux de terminaux (communication de circuits avec des concentrateurs, des multiplexeurs) ainsi que des rseaux dordinateurs (communication de messages, paquets).

    La tlinformatique est devenu un des sujets prdominants depuis les annes 80 et le restera encore pour de nombreuses annes. Les principaux aspects sont les rseaux publics, les rseaux locaux, les communications entre rseaux, les communications par satellite, les fibres optiques, les communications digitales.

    Si la technologie semble peu prs au point pour permettre le dveloppement de tous ces aspects, un problme important subsiste, celui de la normalisation.

  • LES TECHNIQUES DE COMMUNICATION

    Tout transfert d'informations utilisant les tlcommunications ncessite la mise en place et l'utilisation de moyens matriels et logiciels.

    Parmi les moyens matriels, les voies de transmission reprsentent les infrastructures de base indispensables aux communications distance.

    Chaque voies de transmission prsentent des spcificits et des contraintes techniques inhrentes leurs natures.

    LIAISON TELEINFORMATIQUE

    TERMINAL

    JONCTION

    MODEM

    TERMINAL

    JONCTION

    MODEM

    LIGNE DE TRANSMISSION DE DONNEES

    Figure 1 Liaison tlinformatique

    VOIES DE TRANSMISSION

    DIFFERENTS SUPPORTS PHYSIQUES D'UNE VOIE DE TRANSMISSION

    Toutes les voies de transmission utilisent la propagation des ondes lectromagntiques. On les divise en trois grandes catgories selon le support physique utilis.

    La voie mtallique.

  • Figure 2 La paire torsade

    C'est une ligne lectrique, qui peut tre soit une ligne tlphonique, soit un cble lectrique. La transmission l'aide de ce support est facile mais comporte quelques inconvnients tel que l'affaiblissement du signal sur de grandes distances (d'o la ncessit de la ramplifier rgulirement) et surtout la sensibilit aux bruits. Ce dernier dfaut peut tre attnu par l'utilisation d'un blindage, tel qu'un cble coaxial. Un cble coaxial est un fil lectrique entour par une enveloppe mtallique, les deux tant spars par un isolant. Le rseau tlphonique utilise principalement des paires de fils torsads pour le raccordement des abonns.

    Le faisceau hertzien.

    Figure 3 Le faisceau hertzien

    Ce support utilise les ondes radiolectriques pour transporter des informations. La propagation peut se faire en ligne droite, c'est le cas pour des utilisations telles que la tlvision et la radio, mais pour permettre les transmissions sur de grandes distances, il est plus ais d'utiliser des satellites. Les satellites utiliss sont gostationnaires: ils tournent la mme vitesse angulaire (par rapport au centre de la terre) que la terre avec une orbite situe 36.000 km d'altitude. Si l'on prend la terre comme systme de rfrence, alors un satellite gostationnaire est immobile. Les principaux avantages sont la couverture de grandes distances, la diffusion, tout en vitant les problmes de cblages. Les principaux dfauts sont l'affaiblissement des signaux dans l'air et le temps de propagation qui est de l'ordre de 260 ms pour un trajet aller-retour. Un satellite travaille au moins avec deux bandes de frquences, une (montante) dans laquelle il reoit les informations, l'autre (descendante) dans laquelle il renvoie ces informations.

    La fibre optique.

  • Figure 4 La fibre optique

    Le transport d'informations est ralis par propagation d'ondes lumineuses dans des fibres de verre. La propagation lumineuse s'effectue par rflexion sur les parois de la fibre qui a un diamtre compris entre 100 et 300 microns. Les fibres optiques ont bon nombre d'avantages tels que trs grande bande passante, bonne immunit aux bruits lectromagntiques, petite taille, pas d'affaiblissement du signal. La bande passante varie de 50 MHz jusqu' 100 GHz selon le type de fibre utilis. On distingue trois types de fibre classs par ordre croissant de capacit: les fibres multimodes saut d'indice, les fibres multimodes gradient d'indice et les fibres monomodes. Le principal point faible rside dans les connexions qui sont dlicates. Une diode lectroluminescente ou laser convertit le signal lectrique transmettre en un signal optique alors qu'un dtecteur de lumire, une photodiode, effectue la conversion inverse. La prsence ou l'absence d'un signal lumineux permet le codage d'un bit.

    L'utilisation de ces divers supports dpend du type de liaison.

    Une liaison intercontinentale est ralise l'aide d'un satellite, une liaison entre des ordinateurs d'un mme pays par les lignes tlphoniques, une liaison entre deux btiments d'une mme ville par des fibres optiques, une liaison de divers quipements dans un mme btiment par un cble coaxial et une liaison entre des quipements proches l'un de l'autre par de simples fils lectriques.

    Il est noter que l'utilisation de la fibre optique tend se gnraliser aux liaisons nationales et internationales.

    TRANSMISSIONS SERIE ET PARALLELE

    Quand la liaison physique est tablie, on essaie alors de transmettre de l'information (en l'occurrence des bits), ce qui peut tre effectu de deux manires.

    Transmission parallle. Transmission de plusieurs bits simultanment. Par exemple, le bus d'un micro-ordinateur peut transmettre 8 ou 16 bits simultanment, une ligne tlphonique longue distance peut transmettre 12 communications simultanes. Le paralllisme est ralis, soit par duplication des lignes (cas du bus), soit par partage de la voie (cas de la ligne tlphonique);

    Transmission srie. Les informations sont transmises sur la mme ligne les unes aprs les autres et se succdent dans le temps.

    Remarques :

  • les conversions parallle / srie sont possibles l'aide de registre dcalage ;

    bien souvent on entend parler d'ordinateurs disposant de sorties parallles et/ou de sorties srie. Dans une sortie parallle on transmet des octets (il y a ncessairement 8 fils de donnes) alors que dans les sortie srie on ne transmet que des bits (ce qui ne ncessite qu'un fil de donnes).

    MODES DE TRANSMISSION ET SYNCHRONISATION

    Tout transfert d'informations utilisant les tlcommunications est principalement ralis sous forme srie. Un des principaux problmes de la transmission srie consiste dans la synchronisation de l'metteur et du rcepteur. La transmission parallle, pour laquelle plusieurs supports de communication sont mis en parallle, pose des problmes de synchronisation plus complexes et n'est utilise que sur de courtes distances. La plupart des quipements informatiques sont dots d'une sortie (ou d'une porte) RS232C, qui est la sortie standard permettant une transmission srie.

    La synchronisation dtermine les instants d'chantillonnage du signal transmis pour reconnatre les bits constituant l'information. Une squence de bits correspond une suite de changements d'tats du signal, chaque tat ne durant qu'un laps de temps trs court. Le rcepteur doit tre synchronis pour que le dbut et la fin des instants d'chantillonnage correspondent bien aux changements d'tats. Si la synchronisation est mauvaise il se peut qu'il y ait un changement d'tat pendant un instant d'chantillonnage. C'est ce que l'on appelle la synchronisation-bit. Ds que le rcepteur reoit bien les bits d'information il doit encore reconnatre les caractres, c'est la synchronisation-caractre.

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

    La transmission asynchrone. Les caractres sont mis de faon irrgulire comme par exemple des caractres taps sur un clavier. L'intervalle de temps entre deux caractres est alatoire, le dbut d'un message peut survenir n'importe quel moment. Il n'y a synchronisation entre l'metteur et le rcepteur que pendant la transmission de chaque caractre, les bits composant les caractres sont transmis de manire rgulire. Mais il faut reconnatre le dbut et la fin de ces caractres, pour permettre la synchronisation-bit, ce qui est ralis en ajoutant un bit au dbut (start-bit) et un ou deux bits la fin du caractre (stop-bit). On peut ajouter aussi un bit de parit avant les stop-bits. Ce mode de transmission est relativement simple et peu coteux, mais la redondance due aux bits ajouts ne permet pas d'atteindre une grande capacit de transmission, et son utilisation est limite aux terminaux lents, comme un clavier ou une petite imprimante.

    La transmission synchrone. Les bits sont mis de faon rgulire, sans sparation entre les caractres. Pour cela, le rcepteu