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
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
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
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
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
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
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
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