Modalité d’échange de données

Échange de donnée en mode connecté

Échange de donnée en mode non-connecté

( TCP / IP )

( « UDP » / IP )

Transport physique de données

Laurent Noé – Cristian Versari(matériel pédagogique Gilles Grimaud)

IEEA

InformatiqueElectronique

ElectrotechniqueAutomatique

Les supports matériels de la

transmission de données

Origine : Laser & milieu médical

Déploiement : MAN et WAN

Débit MAN : 10 Gbits/s et plus (longues distances)

Débit WAN : idem

Fiabilité : 1/1012

Pro : Faible sensibilité électromagnétique

difficultés d’écoute

Cons : Emetteur/récepteur spécialisé

(LEDs …)

Coeur

Gaine optique (quelques µm)

Les supports matériels de la

transmission de données

Cœur de cuivre

Gaine Isolante

Origine : télécommunications (prise RJ45)

Déploiement : LAN et MAN

Débit MAN : de 56kbit/s à 30 Mbits/s

Débit LAN : 100 Mbits/s, voir 1 Gbits/s et 10 Gbits/s

Fiabilité : 1/105

Pro : Standard de fait,

Utilisé en mode point à point et diffusion

Cons: Fiabilité médiocre,

déperdition d’informations

Les supports matériels de la

transmission de données

Origine : Télécommunication (Australie)

Déploiement : LAN

Débit LAN : 54 à 600Mbits (longues distances)

Fiabilité : Faible

Pro : Technologies « sans contact »

Cons : Forte sensibilité aux perturbations,

Transmission en diffusions seulement,

problématique de sécurité spécifique.

Différents échanges « points à points »

Connexion série Half-duplex

Connexion série Full-duplex

Connexion série Simplex Connexion parallèle Simplex

Connexion parallèle Half-duplex

Connexion parallèle Full-duplex

Différents échanges en « diffusion »

Bus

Hertzien

Répéteurs

Concentateurs (Hub)

Commutateurs (Switch)

@1 @3@2 @4 @5 @6

Répéteur

@1

@2

Concentrateur

@4

@3

@1

@2

Commutateur

@4

@3

Signaux échangés entre

ordinateurs

Transformer la valeur en un signal carré

Unité de modulation = Baud. (1 / s) = 1 / T

(T temps entre deux tops d’horloge)

Sur une liaison série 1 seul bit

transmis à chaque Top d’horloge.1 Baud => 1 bit/s.

Sur une liaison parallèle à n liens

1 Baud => n bits/s.T

1

0

1 2Transmission de 1010

Temps

2T 3T 4T1T

Top d’horloge

1 0 1 0

Codage tout ou rien

Tension

Temps

0 1 1 0 0 1 0

Circuit ouvert (0 Volts): 0

Circuit fermé (5 Volts): 1

Codage NRZ (Never Return Zero)

Tension

Temps

0 1 1 0 0 1 0

Circuit ouvert : pas de transmission

Circuit fermé : tension positive : 1

tension négative : 0

Codage bipolaire

Tension

Temps

Circuit ouvert : 0

Circuit fermé alternativement positif et négatif : 1

0 1 1 0 0 1 0

Codage biphasé (Manchester)

Tension

Temps

Front montant sur l’intervalle : 0

Front descendant sur l’intervalle : 1

0 1 1 0 0 1 0

Codage Miller

Tension

Temps

Front sur l’intervalle : 1

Pas de front sur l’intervalle : 0

0 1 1 0 0 1 0

MLT-3 (Multi Level Transmit-3)

Tension

Temps

Changement : 1

Pas de changement : 0

0 1 1 0 0 1 0

4B5B + MLT-3 : Ethernet 100Base-TX

(à finalement 125 Mbauds)

0000 → 11110

0001 → 01001

0010 → 10100

0011 → 10101

0100 → 01010

0101 → 01011

0110 → 01110

0111 → 01111

(Aparté cours suivant)

Codage 4B5B : encoder des séries de 4 bits par 5 bits « bien choisis »

(afin d’éviter les séries de zéros)

1000 → 10010

1001 → 10011

1010 → 10110

1011 → 10111

1100 → 11011

1101 → 11011

1110 → 11100

1111 → 11101

NoSignal→ 00000

Occupe → 11111

Debut#1 → 11000

Debut#2 → 10001

Fin → 01101

Reset → 00111

Set → 11001

Arrêt → 00100

Transmission modulée

Pourquoi transporter l’information sur un signal carré ?

Utilisation d’un modem (modulateur - démodulateur)

Þ Modulation d’amplitude

Þ Modulation de fréquence

Þ Modulation de phase

et réciproquement …

Modulation d’amplitude

Liaison Modem Liaison Modem Liaison

courte longue courte

t t

Modulation d’amplitude

Modulation de l’amplitude d’un signal sinusoïdal.

Pour Contre

• Transporter un signal

alternatif est moins

coûteux (moins de perte).

• La modulation d’amplitudeest un circuit électrique

simple (premier utilisé).

• Sensible à la perturbation

du signal (orage, lignes

électriques…).

Modulation de fréquence

Liaison Modem Liaison Modem Liaison

courte longue courte

t t

Modulation de fréquence

Modulation de la fréquence d’un signal sinusoïdal.

Pour Contre

• Transporter un signal

alternatif est moins

coûteux (moins de perte).

• La modulation de fréquence est résistante

aux perturbations

(d’amplitude).

• Système de modulation

moins trivial à concevoir.

(la FM a vue le jour après

la AM).

Modulation de phase

Liaison Modem Liaison Modem Liaison

courte longue courte

t t

Modulation de phase

Modulation de phase

Modulation de phase

Modulation de la phase d’un signal sinusoïdal.

Pour Contre

• Les dispositifs de

(dé)modulation de phase

permettent de coder

facilement plus de deux

états.

• La modulation de phase est

résistante aux perturbations

(d’amplitude).

• Système de démodulation

non trivial.

Transmissions modulées

Les transmissions modulées

peuvent combiner plusieurs

formes de modulations

simultanées. Dans ce cas :

1 Baud => plus d’un 1 bits/s.

Multiplexage

• Multiplexage fréquentiel ;

• Multiplexage temporel ;

• Multiplexage statistique.

Mu

ltip

lexa

ge

Dé

mu

ltiple

xa

ge

Voie Haute

Vitesse

Voies Basse

Vitesse

(vbv1,vbv2,…)

Voies Basse

Vitesse

Multiplexage fréquentiel

N kHz

vbv1

vbv2

vbv3

vbv4

vbv5

frequencesUtilisation de la Voie Haute Vitesse

1.0 GHz 1.5 GHz 2.0 GHz 2.5 GHz

Multiplexage temporel

Utilisation de la Voie Haute Vitesse

vbv1

vbv2

vbv3

vbv4

vbv1

vbv2

temps

Multiplexage statistique

Utilisation de la Voie Haute Vitesse

vbv1

vbv2

vbv1

vbv3

vbv1

vbv2

temps

Exemple : le modem ADSL

ADSL : Asymetric bit rate Digital Subscriber Line.

Division des signaux en 256 sous-canaux de fréquences

(de 0 à 1100kHz) (technologie DMT : Discrete MultiTone).

Modulation d’Amplitude Quadratique (QAM) pour chaque canal de 4,3kHz. Exemples : 16-QAM, …, 256-QAM

Canal montant Canal descendant

Canal R

TC

4kHz 200kHz 1,1MHz25kHz

321 5 218

Exemple : 16-QAM, 256-QAM

Constellation (et code Gray)

16-QAM 256-QAM

img : https://patents.google.com/patent/US20050220205

(16 = nombre de symboles)

(4 = nombre de bits encodés / symbole)Log

2 (16) =

4

Exemple : le modem ADSL

Débit théorique descendant 100Mbits/s montant

16Mbits/s sur une distance inférieure à 6 km.

µ-

Ordinateur

Modem

ADSL

TéléphoneF

iltre

Modem

ADSLRouteur

voix RTC

Internet

Filt

re

Jeux en réseaux

(

(

Hub