cours reseau couche physique

7/23/2019 cours reseau couche physique

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1

Rseaux etTlcommunications


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2

Chapitre 1.Introduction


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3

TELEINFOR!TI"#E $!ccder aux in%ormations & distance

in%ormations numrises

nature 'uelcon'ue de contenu (smanti'ue(

contr)le et *estion des chan*es

int*ration matriel+lo*iciel

indpendance thori'ue des matrielssupport


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,

!nalo*i'ue et numri'ue

#n si*nal analo*i'ue est une onde lectroma*nti'ueou lectri'ue. -our transporter une donne sur unsi*nal analo*i'ue on encode la donne sur une ondeporteuse /carrier0 sinusodale et priodi'ue

desserte locale du RTC

#n si*nal numri'ue est une suite dimpulsionslectroma*nti'ues en s'uence. -ar exemple unesuite dimpulsions de olta*e en s'uence4 un olta*epositi% reprsente le 5it 1 un olta*e n*ati% le 5it 6.

rseaux locaux

art7res & lon*ue distance du RTC


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8

Transmission 5ase sur les ondes...

Electri'uesElectroma*nti'ues

lumineuses

Trans%ert non instantan...Trans%ert non par%ait...


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9

Reconstituer une %onction dunsi*nal

-artant de la srie deFourier on peutreconstituer la %onction

ori*inale du si*nalpriodi'ue.

-rcision dpend du

nom5re dharmoni'ues.


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Nature du si*nal 4 mod7le sinusodal

S(t)=Asin(2ft+)

Asin()

T=1/f

A

t

S

Dphasage

Frquence

Amplitude


8/135;


9/135=

>pectre dun si*nal

Le spe!tre d#un signal /ou la porteuse0 est lensem5le de%r'uences dans le'uel se situe ce si*nal.

Le spe!tre audi&le par l#oreille est situ entre 26?@ et 26A?@.

Le spe!tre d#un signal vo!al sur une li*ne tlphoni'ue se situeentre 366 et 3,66 ?@.

La largeur de &ande est la lar*eur du spectre aussi appele5ande passante /5andBidth0.

Exemple4 la 5ande passante du si*nal audi5le par loreille est 1==;6 ?entre 26 et 26666

argeur de &ande vs vitesse de transmission4 relation directe.Exemple4 si*nal de %r'uence %1.>i*nal D 6 5it 1 si*nal 6 5it 6.Cha'ue 5it est transmis dans une demi+priode.Gitesse de transmission 2%1 5ps.>i %1$ 1 666 ?@ alors itesse de transmission est de 2 666 5ps.


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!ttnuation du si*nal

3ara!tristi%ues d#un support de transmission4ande passante /5andBidth0-la*e de %r'uences transmettant correctement les donnes.

AttnuationLamplitude du si*nal dcroHt le lon* de la li*ne de transmission.

5istorsion /dela distortion0Inter%rences modiJant la 'ualit du si*nal.

4ruit

-ignal alatoire s#a6outant au signal de transmission et provo%uantsa dgradation


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!ttnuation du si*nal


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Exercices

Trouer les rapports dner*ie pour 16 d 3 d et,6 d.

N $ 16 lo*16/R016 d R$ 16

3 d

R$ 1==8 /1663

0,6 d R$ 16,

! com5ien de d correspondent les rapports depuissance suiants 4 2666 866 166 666

2666 4 1666 362666 36 3 $ 33

866 4 866 $ 1666 4 2 36+3 $ 2:

166 666 4 166 666 $ 16886


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Thor7me de >?!NNON

(!its/s)=" l$g2(1+%S/%&)

D!it

'argeur de !ande en "

app$rt des puissancessignal/!ruit


14/1351,

Capacit maximale4 rsultat de>hannon

C $ ? lo*2/ 1 EsM En0C $ capacit de transmission maximale /5itsMs0? $ 5ande passante /?0

EsM En$ ratio Ener*ie si*nalMEner*ie 5ruit

Exemple4 ? $ 3 666 ?@ EsM En$ 1 666 /rseautlphoni'ue analo*i'ue0 Cmax $ 36 666 5itsMs


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>i*naux numri'ues

Reprsentation


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odem4 modulateur+dmodulateur7odem4 trans%orme une donne numri'ue en un si*nal analo*i'ue.

4aud4 nom5re de temps lmentaires ou tops dhorlo*e par seconde.Li*ne de 86 5auds donc 86 interalles de temps lmentaires dans uneseconde.

Valen!e4Nom5re de 5its mis par topUIl est possi5le dmettre plus dun 5it par top en utilisant uneproprit comme par exemple les nieauxU

Galence n si le nom5re de nieaux transport par top est 2nU

3apa!it de transmission en &its+se! $alence /5itMs0 itesse en 5aud.

Li*ne de itesse 86 5auds aec une alence de 2 donc 166 5itMs.


17/1351:

La numrisation V 3 phases

-hase 14 lchantillonna*e-hase 24 la 'uantiJcation

-hase 34 le coda*e

01001001

1 2

3


18/1351;

>upports de transmission

5eux t'pes:es supports guids4 cW5le coaxial paire torsade J5re opti'ue

es supports non8guids4 radio microondes satellites

3ara!tristi%ue d#un support4 la per%ormance du si*nal 'ui estaKecte par la lar*eur de 5ande et laKai5lissement du si*nal


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1=

CW5le lectri'ue & paires torsades+ paire torsade /tBisted pair0


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26

CW5le coaxial Y5ande de 5aseZ

eilleur 5linda*e donc d5its plus les sur deplus lon*ues distances

Conducteur central en cuire entour dun matrielisolant tresse en cuire *aine de protection en

plasti'ue


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21

Fi5res opti'ues

Onde luminaire dans une J5re de silicium.On peut aller \us'uQ& plusieurs Ailom7tres.

Insensi5le au 5ruit.

#n seul sens de circulation /simplex0 .-lusieurs [i*a5its de capacit.


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>ans Jls

>atellites

[ostationnaire39666 Am

186 5Ms

1s aller+retour ]

Or5ite moenne/tlphones porta5les08666 Am

16 ,6 ^5Ms

62s aller+retour

Or5ite 5asse286 966 Am

186 5Ms

61s aller+retour


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23

Commutation et multiplexa*e


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2,

-arta*er le m_me canal de communication.

multiple*eur multiple*eur

liais$ns

!asse capacit

liais$ns

!asse capacitliais$nhaute capacit

,ntr-t . p$int de ue c$n$mique0

ultiplexa*e


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ultiplexa*e9de4 %aire transiter en m_me temps les donnes de plusieursclients sur une m_me li*ne de communication %ormant uneliaison entre deux points distincts. plus conomi'ue 'ue sicha'ue client poss7de sa propre in%rastructure.

4ut4 receoir les donnes en proenance de plusieursterminaux par des oies 5asse itesse et les transmettre

ensem5le sur une liaison uni'ue soit une oie haute itesse.

rsultat4 su5diision dun m_me canal de transmissionphsi'ue en deux ou plusieurs sous+canaux lo*i'ues.

Voie &asse vitesse4 oie de communication reliant le terminalde lutilisateur au multiplexeur et ne prenant en char*e 'ue letraJc de lutilisateur

Voie haute vitesse4 oie de communication entre lemultiplexeur et le dmultiplexeur prenant en char*e lensem5ledes traJcs proenant des oies 5asse itesse.


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29

Commutation

3ommutation4 opration permettant & une in%ormation depro*resser ers son destinataire par ta5lissement duneliaison de 5out en 5out dans un rseau

3ommutation de !ir!uits4 tpe de commutation dans le'uel

un circuit \oi*nant deux interlocuteurs est ta5li & leurdemande par la mise 5out & 5out des circuits partiels

3ommutation de pa%uets4 consiste & dcouper le messa*een petits se*ments aux'uels sont associes des in%ormationssur lmetteur et le destinataire pour %ormer des pa'uets.

!T /!snchronous Trans%er ode04 pa'uets tr7s petits detaille JxeI- /Internet -rotocol0 4 pa'uets de lon*ueur aria5leEthernet4 pa'uets de lon*ueur aria5le mais diKrents deceux de tpe !T ou I-


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2:

Commutation de circuits

3ommutation de !ir!uits4 tpe de commutation dans le'uel uncircuit \oi*nant deux interlocuteurs est ta5li & leur demande par lamise 5out & 5out des circuits partiels

Exemple4 RTC(seau lphoni%ue 3ommut)


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2;

Commutation de pa'uets

3ommutation de pa%uets4 consiste & dcouper le messa*e enpetits se*ments aux'uels sont associes des in%ormations surlmetteur et le destinataire pour %ormer des pa'uets.

Le messa*e est ensuite eno & un commutateurIl transite ainsi entre commutateurs \us'u& destination

Exemple4 Internet /TC-MI-0pa'uets $ %ra*ments de messa*espa'uets enos indpendammentpa'uets de diKrentes sources multiplexs sur un m_me lienpa'uets achemins indpendamment /mode non connectdata*rammes0 ou nons'uencement non *aranti & lQarriencessite rordonnancement mmoire importante & lQarriencessite mmorisation de cha'ue pa'uet en attente dQac'uittementoptimise utilisation des liens%acturation au olume

rsistance aux erreurs 5onne /retransmission dQun pa'uet0


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2=

Commutation de Circuit et de pa'uet


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Techni'ues de transmission5i0usion /5roadcast netBorA04

rseau aec un seul canal decommunication 'ue toutes lesmachines du rseau parta*ent.

Point " point4 rseau aec un*rand nom5re de connexionsentre les machines prises deux& deux. -our aller de sa source& sa destination un pa'uetpasse par une ou plusieurs

machines intermdiaires.


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31


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32


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33


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3,


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3:


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3;


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3=

ode connexion s mode sansconnexion

7ode !onnexionta5lissement de la connexionTransmissions des donnes /souent numrotes0Li5ration de la connexion

trans%erts successi%s sur le m_me chemin irtuelta5lissement prala5le dQune liaison phsi'ue/commutation de circuits0 ou irtuelle /commutation depa'uets0 et rseration des ressources /tampons oies0

s'uencement assur

dlirance *arantie accus de rception reprise si incidentadressa*e simpliJ /adresse de oie0 durant lacommunication per%ormances amliores protocolesimpliJ


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,6

ode connexion s mode sansconnexion

7ode sans !onnexionTpe de %onctionnement dans le'uel lmetteur peutenoer de lin%ormation ers un rcepteur sans luidemander dautorisation prala5le-as daccus de rception

Enoi et rception sans *arantie

si destinataire a5sent pa'uet perdu

routes aria5les

adressa*e complet de cha'ue pa'uet

s'uencement des in%ormations non *aranti

Ce mode conient4Lors'ue le taux derreur est %ai5leLa correction des erreurs est prue dans les couchessuprieures


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,1

La "o>

Les serices sont caractriss par une srie decaractristi'ues 'ui constituent la ; et doientpouoir _tre supports par des rseaux 'ui assurentces serices.

Les principales caractristi'ues & prendre en comptesont les suiantes 4pour les servi!es intera!ti*s en temps rel oixMdonnes'ui sont les plus exi*eants en terme de contraintes temporelles/e.*. la tlphonie la isiophonie0 4

le dlai de trans*ert

la variation dans le dlai, appele aussi *i*ue /b \itter 0.pour les servi!es de donnes , les contraintes portent sur 4les d&its le d5it minimal & *arantir d5it de cr_te d5itmoenles erreurs 4 perte de pa'uets duplication ou insertion depa'uets ordre des pa'uets


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,2

La si*nalisation

La si*nalisation concerne lchan*e din%ormations entre lesterminaux et les noeuds /commutateurs 0 du rseau. Cesin%ormations serent surtout & lta5lissement et aucontr)le des connexions /I.e. les appels0 & traers le rseau.

On distin*ue la si*nalisation entre lusa*er et le rseau /i.e.

Y#ser netBorA >i*nalin*Z0 entre les noeuds du rseau/YInter +oce si*nalin*Z0 et de 5out +en+5out /Yend+to+endZ0entre les utilisateurs du rseau /Yuser+to+user si*nalin*Z0.

outre les in%ormations relaties & la connexion les

in%ormations chan*es concernent la *estion du rseau etde ses ressources la taxation le contr)le de sericessupplmentaires

La si*nalisation concernant un canal peut _tre place 4aec les donnes /si*nalisation dans la 5ande0sur un canal spar /si*nalisation hors 5ande0.


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,3

Chapitre 2.

Thorie din%ormation


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,,

Introduction & la thorie de lQin%ormation

La transmission numri'ue consiste & %aire transiter lesin%ormations sur le support phsi'ue de communication.

Les in%ormations numri'ues ne peuent pas circuler sous%orme de 6 et de 1

Il sa*it de les coder sous %orme dun si*nal possdant

deux tats.>ource din%ormation 4 oix musi'ue ima*e /Jxe ouanime0 texte . . .

Canal 4 radio J5re opti'ue support ma*nti'ue ou opti'ue. . .

ruit 4 pertur5ations lectroma*nti'ues raures . . .


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,8

od7le *nral dQun support detransmission

%TTD

CA

%TTD. %quipement Terminal de Traitement de D$nnesV /


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,9

%TD

%TD. V E'uipement Terminal de Circuit de


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,:

%TTD

Smtrie des quipements (dans leur rle seulement)

od7le *nral dQun support detransmission

%TD%TTD

CA

%TD

CA

Circuit de donnes

C d d C d d


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,;

Coda*e de source et Coda*e decanal

Ecacit 4 -our %aire parenir une 'uantit donne dQin%ormation &lQutilisateur utiliser le minimum de ressources /coda*e de source0.

Fia5ilit 4 Restituer & lQutilisateur une in%ormation susamment Jd7le& celle produite par la source /coda*e de canal0.


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La thorie de lin%ormation donne des rponses & deux

'uestions 4

'uelle est la complexit limite dun si*nal

notion dentropie4 nom5re minimum de 5its par sm5ole pour

reprsenter une source.

'uelle est le d5it limite pour une communicationJa5le sur un canal 5ruit

notion de capacit de canal4 d5it maximum 'ui peut _tre adoptpour un canal.

Introduction


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Coda*e de >ource

La compression de donnes consiste & prsenterlin%ormation sous une %orme mieux adapte & latransmission.

On eut minimiser les co`ts la dure les ris'ues/conJdentialit0.

>i on eut aluer ou %a5ri'uer des al*orithmes decompression il %aut calculer la 'uantitdin%ormation

Lentropie est une mesure de lin%ormation moenne parsm5ole issu de la source /le minimum din%ormation sanspertes0..

lunit de lentropie est le 5itMsm5ole


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Exemple de coda*e de source


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Entropie dQune source discr7te


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8,

#n autre exemple de coda*e de source


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!l*orithme de ?uKman

-rincipe

!ttri5uer aux diKrents sm5oles constituant unJchier des codes 5inaires de taille aria5le selonleurs %r'uences.

>m5ole %r'uent code court

>m5ole rare code lon*


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Code de ?uKman

1. Ecrire la liste de tous les sm5oles et leur pro5a5ilit

doccurrence /de *auche & droite de la plus *rande & la pluspetite pro5a5ilit0.2. Construire un ar5re 5inaire dont les sm5oles sont les nfuds

terminaux.3. Trouer les deux plus petits nfuds /plus %ai5le pro5a5ilit

doccurrence0 et les mar'uer.,. Construire ensuite un noueau nfud aec 2 axes 'uipermettent datteindre les nfuds. La pro5a5ilit de ce nfudest la somme des pro5a5ilits des nfuds connects.

8. Rpter les tapes ng3 et , \us'uQ& ce 'ue tous les nfudssoient mar'us sau% un.

9. Le nfud non mar'u est la racine de lar5re et sa pro5a5ilitest *ale & 1.

:. Le coda*e de cha'ue sm5ole correspond au chemin &parcourir depuis la racine \us'uQ& ce sm5ole en mettant &cha'ue %ois les em5ranchements /droite $ 1 et *auche $60. Le

code dun mot est donc le chemin o5tenu.


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8:

Construction de lar5re


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8;

Construction de lar5re


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8=

Coda*e

l


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Exemple

>oit le messa*e suiant & coder 4les poissons sont rou*es

Les %r'uences des diKrents sm5oles sont4%/l0 $ %/p0 $ %/i0 $ %/t0 $ %/r0 $ %/u0 $ %/*0 $ 1M2,

%/e0 $ %/n0 $ 1M12%/ 0 $ 1M;

%/o0 $ 1M9

%/s0 $ 1M,

l


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91

Exemple

On peut o5tenir sur notre exemple 4s 4 61 o 4 11

4 166 n 4 6611

e 4 6616 * 4 66661

u 4 66666 r 4 66611

t 4 66616 i 4 16161

p 4 16166 l 4 1611


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Codeur de canal introduireune redondance utilisable

Coda*e du Canal

C d d l /l 0


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9,

Coda*e de canal /les erreurs0

Les donnes peuent _tre modiJes /ou perdues0pendant le transport

La dtection derreur4Comment se rendre compte de la modiJcationMperte des

donnes & larrie des trames

La correction derreur deux techni'ues 4Comment corri*er & larrie les donnes errones 4 Lacorrection

Faire en sorte 'ue lmetteur renoie les trameserronesMperdues4 la rcupration derreurs

Ide4 ra\outer de lin%ormation aux donnespermettant de dtecterMcorri*er les erreurs & larrie


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i une trame contient m 5its de donnes et r 5its decontr)le on appelle mot du code le mot %orm par les m r5its. On pose n $ m r.

Cha'ue mot dQun 3ode !orre!teur d>erreurcontientsusamment dQin%ormation redondante pour corri*er les erreurs

ces codes sont conomi'ues sur les canaux & %ai5le Ja5ilit commeles transmissions sans Jls

Cha'ue mot dQun 3ode dte!teur d>erreurcontientsusamment dQin%ormation redondante pour dtecter laprsence dQerreurs

conomi'ues pour les canaux & haute Ja5ilit comme les J5resopti'ues

[ lit l d


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[nralits sur les codes

#n !ode 7de lon*ueur nest un ensem5le demots/s'uences0 de n5its.Ex 4 n $ 3 $ 116 161 611

-armi toutes les s'uences possi5les de n 5its /2n0 4celles 'ui appartiennent & C sont alides.

celles 'ui nappartiennent pas & C sont inalides.

Ex 4 111 est inalide161 est alide

! la rception dune s'uence > de n


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9:

! la rception d une s'uence > de n5its

>oit > est inalide /nappartient pas au code 0.Il a %orcment eu une /ou plusieurs0 erreur detransmission.Le rcepteur corri*e ou demande une retransmission.

>oit > est alide /appartient au code 0.La s'uence > est ? !onsidre @comme correcte etaccepte par le rcepteur.Remar'ue 4 ? !onsidre @seulement car

si lmetteur enoie 11et le rcepteur rejoit 11,

aucun moen de dtecter 'uil a eu des erreurs /2 ici0car 11est alide ]

L d d it


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9;

Le code de parit

-rincipe

! cha'ue 5loc de m 5its /rsultat de coda*e du source0 on ra\outeun 5it de parit /6 ou 10 suiant la parit du nom5re de 5its & 1 dansles donnes.

N5 des 1 pair 4 6N5 des 1 impair 4 1

Le rcepteur riJe la aleur de ce 5it de parit.

-ropritsLe coda*e de parit permet de dte!ter un nom&re impaird#erreursLe coda*e de parit ne permet pas de !orriger les erreursdtectes

Exemple>oit le messa*e 61611116. On choisit m= 4Les deux 5locs de , 5its & coder sont donc 6161 et 1116Les deux 5locs de 8 5its /n0 & transmettre sont donc 6161 et 11161Le messa*e transmis est alors 616111161


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9=


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:6

Reprsentation *raphi'ue

>ommets 4 ts les mots de n

5itsLiens 4 entre les mots t' dh$ 1


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:1


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:2

On consid7re une suite de n+1 5its comme un pol'nome de

degr n oP les coecients ne peuent prendre 'ue lesaleurs 6 ou 1.

Exemple 4 1661611 $ x9 x3 x 1

Laddition et la soustraction de tels poln)mes sont desimples Ou+Exclusi%s

Exemple4


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:3

CRC

On choisit un pol'nBme gnrateur not C(x) de de*r d

CRC+12 $ x12 x11 x3 x2 x1 1CRC+19 $ x19 x18 x2 1CRC+CCITT $ x19 x12 x8 1

On a\oute au messa*e 7 & transmettre un 5loc 4 de d 5its & 6On eKectue la division de 74 par C(x) On o5tient un reste de d 5its

Lopration de diision est la diision classi'ue aec laddition et la soustractionprcdentes

On transmet 7# = 7

>i & larrie on riJe 'ue 7#(x)+C(x) = alors on consid7re 'uil n paseu derreur.

#n CRC de d 5its permet de dtecter 4!ec une pro5a5ilit de 1 la prsence de pa'uets derreurs de lon*ueur d!ec une pro5a5ilit de /1 + 1M2d+10 la prsence de pa'uets derreurs de lon*ueurd!ec une pro5a5ilit de /1 + 1M2d0la prsence de pa'uets derreurs de lon*ueur Dd

Exemple de CRC


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:,

Exemple de CRC

!lors le messa*e & enoer est E$ 116161 11on peut retrouer le m_me rsultat en diisant x8 x, x2 1 sur x2

1

propritsNe dpend pas de la taille des donnesCalcul co`teux mais souent %ait par hard 4 ou exclusi% successi%sau %ur et & mesure 'ue la trame arrie.

Exemple


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:8

Exemple

Le code correcteur de ?ammin*


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:9

Le code correcteur de ?ammin*

Les 5its de donnes 'ui serent au calcul dun 5it de contr)le de

numro c sont ceux tel 'ue c apparaHt dans la dcomposition enpuissance de 2 de leur numro.Exemple4 : $ 1 2 , donc : apparaHt dans le calcul de 1 de 2 etde ,

1 calcul de telle %ajon 'ue /1 3 8 : = 11 0 parit paire2 calcul de telle %ajon 'ue /2 3 9 : 16 110 parit paire, calcul de telle %ajon 'ue /, 8 9 : 12 130 parit paire

...Gala5le pour un nom5re 'uelcon'ue de 5its de donne.Nom5re de 5it de contr)le minimal pour n 5its de donnes! destination on recalcule les 5its de contr)le. La somme desnumros des 5its de contr)le errons donne le numro du 5it 'uiporte lerreur.

Construction du code de ?ammin*


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::


Le 5it numro 1 riJe les 5its 4 1 3 8 : = 11 13 18 1: 1=21Le 5it numro 2 riJe les 5its 4 2 3 9 : 16 11 1, 18 1; 1=

Le 5it numro , riJe les 5its 4 , 8 9 : 12 13 1, 18 26 21

Le 5it numro ; riJe les 5its 4 ; = 16 11 12 13 1, 18

Le 5it numro 19 riJe les 5its 4 19 1: 1; 1= 26 21

1 D E F G 11 1D 1E 1F 1G21

123 ,8 9 : ;= 16 11 12 13 1, 18 191: 1; 1= 26 21



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:;


Le 5it incorrect est donn par la somme des 5its de

parit.Exemple 4

ot mmoire 1111666616161116

66 1 66 1 1 66 6 6 6 1 6 1 1 6 1 1 1 6

1 2 3 , 8 9 : ; = 16 11 12 13 1, 18 19 1: 1; 1= 26 21

Bits de parit

Les bits de contrle 1 et 4 sont incorrectes

Le bit ! "4#1$ est % corri&er'

3 3 1 3 1 1 1 3 3 3 3 3 1 3 1 1 3 1 1 1 3

Coda*e de canal /Correction


79/135

:=

Coda*e de canal /Correctionderreur0

-roprit4-our corri*er x erreurs il sut 'ue la distance de?ammin*h 2x 1

Exemple de code correcteurm $ 2 r $ 3 $ 66111 61166 16666 11611 h $ 3 oncorri*e une erreur

Rsum pouoir dtecteur et


80/135

;6

Rsum pouoir dtecteur etcorrecteur

#n code C peut

dte!terdes erreursdordre 5ist(3) H 1

!orriger des erreursdordre (5ist(3) H 1)+2/partie enti7re0


81/135

;1

Rsultats importants

-remier thor7me de >hannon /Coda*e desource0

On peut coder toute source en utilisant unnom5re de 5its par lettre aussi proche 'ue lQoneut de son entropie.

On ne peut pas %aire mieux.

Exercices


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;2

Exercices

" 1+ On sQintresse & la transmission dQoctets et on construit le coda*e

de la %ajon suiante 4les 5its 1 2 , et ; sont des 5its de contr)leles 5its 3 8 9 : = 16 11 12 serent aux donnesle 5it 1 un est un 5it de parit paire calcul sur les 5its 3 8 : = et 11le 5it 2 un est un 5it de parit paire calcul sur les 5its 3 9 : 16 et 11le 5it , un est un 5it de parit paire calcul sur les 5its 8 9 : et 12

le 5it ; un est un 5it de parit paire calcul sur les 5its = 16 11 et 12.


83/135

;3

Exercices

" 2 . Calcule@ une cheAsum sur le messa*e !EF?Iet a\oute@ & posteriori un 5it de parit paire par

octet.! est cod par ,1 en notation hexadcimale

" 3 . Calcule@ le Code de Redondance Ccli'ue dela s'uence 5inaire 6611116116616116 aec lepoln)me *nrateurs x3 1.

ustiJer otre rponse

Transmission >nchrone et


84/135

;,

Transmission >nchrone et!snchrone

!snchrone

-as de relation prta5lie entre lmetteur et le rcepteurUNcessit de reconnaHtre le d5ut et la Jn des caract7resU

>tart 5it et stop 5itU

-ermet de reconnaHtre un caract7re en tout temps.

#n si*nal dhorlo*e est transmis en m_me temps 'ue les donnes

>nchroneEta5lissement dun interalle de temps de transmission commun

constantUCha'ue 5it est snchronis par un interalle de temps /Xa* ou%anion0U

Caract7res enos sans sparateurU

>nchronisation au nieau caract7reU

Le protocole ?


85/135

;8

Le protocole ?


86/135

Liaison de donnes

ETTD

machine detraitement

de l'information

contrleur decommunication(procdure decommande de laliaison de donnes)

jonction de donnesou

interface ETTD/ETCD

support detransmission

ETCD ETCD

ETTD

machine detraitement

de l'information

contrleur decommunication(procdure decommande de laliaison de donnes)

circuit de donnesliaison de donnes

Caractristi'ues


87/135

;:

Caractristi'ues

Cest un ensem5le de procdures et de %ormats normaliss par lI>O pour

chan*er des trames sur des liaisons de donnes.>uiant le rseau on troue plusieurs options /sous+ensem5les0

Il est 5as sur lchan*e de trames de donnes contr)les par descommandes et des rponses

Les modes de %onctionnement diK7rent selon la hirarchie entre les

stations et suiant le choix entre les commandes et les rponses

Cest un protocole de liaison snchrone orient 5itsToutes les in%ormations transmises sont considres comme des *roupements5inaires //procdures orientes 5it0 et donc indpendantes dun coda*e oudun alpha5et particulier.

La liaison peut _tre explicite en mode semi+duplex ou duplex int*ral

Toutes les trames sont prot*es contre les erreurs par un code ccli'ueredondant /CRC0

-lusieurs trames de donnes peuent _tre mises en s'uence sans

accus de rception indiiduel /Techni'ue du %en_tra*e 4 numrotationdes trames0

>tations de contr)le


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Enoi des commandes et rponses

Contr)le et sous contr)le des

oprations

3 stations de contr)les4

-rimaire >econdaire ixte4 -rimaire et >econdaire

odes de liaison


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;=

odes de liaison

tations de contr)le


90/135


! station primaire

station secondaire

Commandes

Indications etmodalits de serice

Initation & mettre oureceoir

Etc

Rponses

!cA de commandes

tations de contr)le/suite0


91/135

>tations de contr)le/suite0

-rimaire initie unenvoidesdonnes ers le

secondaire

I!R4 Initation &receoir

!cA4 ac'uittement



92/135


Le primaire initie uner!eptiondesdonnes enproenance du

secondaire

I!E4 Initation &mettre.



93/135


Les stations sontmixtes

Les sources sontprimaires

Les puits sont

secondaires

>tructure de la trame


94/135

=,

>tructure de la trame

Toutes les in%ormations /donnes ou in%ormations de contr)le0

sont transportes dans ?4 >upperision

Commandes ou rponses & transmettre

Numro de s'uence de la trame indi'u#4 Non+numrot


95/135

=8

>tructure dQune trame4 le %anion


96/135

Le Fanion


97/135

=:

Le Fanion

Les trames ?tructure dQune trame


98/135

FC>/Frame CAecA>e'uence0


99/135

==

FC>

>'uence de riJcation de trame 4 2 octets.

Rappelons 'ue ce FC> est le rsultat dQune oprationmathmati'ue de tpe polnomial eKectue sur toute lQtendue dela trame sau% dlimiteurs par la machine mettrice de cette trame.

Le poln)me *nrateur du FC> retenu est 4 x19x13x81

Ce rsultat est plac en Jn de trame mise.

La machine rceptrice %ait un calcul analo*ue et compare les

rsultats.>Qils diK7rent on est s`r 'uQil a eu une erreur.

>Qils sont identi'ues la pro5a5ilit pour 'uQil ait eu une erreur esttr7s %ai5le

>tructure dQune trame


100/135

Ladresse


101/135

161


102/135

162

relie au

rseauil tait ncessaire de reconnaHtre si une tramecirculant dans la liaison tait une commande ou unerponse

et 'uelle tait la proenance de cette trame.

On a alors mis au point un sst7me & deuxadresses 1et 11dJnies ainsi 4.

Le Contr)le


103/135

163

3e !hamp rsume " lui tout seul les *on!tionnalits du

proto!ole 9l assure les *on!tions suivantes :

!ttention4 les 5its sont reprsents de *auche & droite danslQordre oP ils sont enos /le 5it de poids %ai5le dQa5ord0

Les donnes


104/135

16,

Les


105/135

168

p

le mode de rponse normal(NRM):

Il ne sappli'ue 'uaux liaisons non 'uili5res. #ne stationsecondaire ne peut mettre de rponse 'ue si elle a tsollicite par la station primaire /et l& elle doit rpondre0La rponse peut tenir sur plusieurs trames / il %aut doncmar'uer la derni7re trame de la rponse0

le mode de rponse asynchrone (ARM):Il ne sappli'ue 'uaux liaisons non 'uili5res etentuellement multipoints#ne station peut mettre des rponses 'uand elle le souhaite

le mode de rponse asynchrone quilibr (AM)Idem mais en mode 'uili5r

Rcapitulati%


106/135

169

p

Rcapitulati%


107/135

16:

p

Numrotation des trames


108/135

16;

I(-)numro de trame mise sur 3 5its + donc de 6 & :I()numro de trame 'ue lQon sQattend & receoir + sur 3 5its + donc de 6 &:

Ces numros permettent les ac'uittements par pa'uets des trames rejuesnon errones.

Rappelons 'ue le Xux des donnes est 5i+directionnel. ! cha'ue enoi de

donnes cha'ue machine in%orme lQautre 4non seulement du numro de trame 'uQelle enoie N/>0 + > comme Sendmais aussi du numro de trame 'uQelle sQattend & receoir N/R0. + R comme"ecei!e"!utrement dit 4 les trames de numros in%rieurs & N/R0 ont toutes tcorrectement rejues.

La place rsere & ces numros de trame est de trois 5its ce 'ui limite de 6& : le compta*e.

Ce nQest pas le numro de trame enoe depuis le d5ut de lacommunication 'ui est inscritU

mais lQcart entre derni7re enoe et derni7re conJrme.Ceci selon un mcanisme prcis et sans %aille appel la *enJtre d>anti!ipation.

-aram7tres ?


109/135

16=

Lon*ueur minimale dQune trame 4 D2 &its

Lon*ueur maximale dQune trame 411E &its

Nom5re maximal de rmissions dQune tramesur a5sence dQac'uittement 4I2 = 1

Nom5re de trames de la %en_tre dQanticipation 4 Kin%rieur ou *al & Fparamtra5le.

Le contr)le de la liaison


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116

La liaison est contr)le en permanence il a trois tpes de

trame 4Tpe I 4Trames din%ormation elles contiennent les donnes

Tpe > 4Trames de superision elles transportent des commandes ou des

rponses 'ui seront utilises pour le contr)le derreurs et de XuxCes trames doient toutes _tre ac'uittes par la station rceptriceElles sont numrotes dans lordre dmission ce 'ui oKre 3possi5ilits 4

Le contr)le de s'uencement /riJer 'uelle arrie 5ien dans lem_me ordre0

Lmission de plusieurs trames successies sans attendre daccusindiiduelLe contr)le de Xux /-rocd de r*ulation 'ui emp_che lmetteur desaturer le rcepteur 0

Les trames normales sont numrotes sur 3 5its /$; chiKres0

Le contr)le de la liaison


111/135

111

Tpe > />uite04

Le nom5re de trames 'uune station peut mettre sans receoirdaccus de rception sappelle le !rdit d#mission


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112

Exemple


113/135

113

>upposons 'ue le crdit maximal soit deLtrames et 'ue la %en_tredQanticipation soit la suiante4 9 : 6 1 2 3 , 8 .

LQac'uittement dQune trame par une station rceptrice se %ait enmettant en retour le numro de la prochaine trame attendue /ce 'uiconJrme la trame prcdente0.

>i les ; trames autorises ont t mises la premi7re rponse enoepar la station rceptrice conJrme 'ue la prochaine trame attendue estla ng 9. Cela pourrait aoir 2 si*niJcations diKrentes 4

soitla trame Ng 9 / la premi7re & conJrmer 4 \10 est incorrecte et cQesttou\ours elle la prochaine trame attendue. Les trames postrieures sont alorsre%usessoitla trame Ng 8 / la derni7re mise A0 est correcte et cQest la suiante 'ui

est attendue. Les trames antrieures sont alors acceptes

CQest pour'uoi pour leer lQam5i*ut on limite le crdit maximal & :.


114/135

11,

Les ac'uittements de trames peuent se %aire par

des trames in%ormation ou des trames RR.

-ar des trames dQin%ormation 'uand le rcepteurdistant a de lQin%ormation & enoer & lQmetteur.

Nous sommes en eKet en duplex int*ral /%ull duplex0 4 onpeut ainsi *a*ner du temps dans un chan*e5idirectionnel.

-ar des trames de superision RR 'uand le rcepteurnQa pas de donnes & enoer & lQmetteur.

Exemples


115/135

118

LQchan*e de trames de donnes/t I0


116/135

119

/tpe I0Elles contiennent des donnes mais aussi des commandes et

des rponsesCha'ue station poss7de une paire de compteur N/>0 /tramesenoes0 et N/R0 /trames rejues0

Rception 4ReconnaHt le %anion de d5ut

Enre*istre donnes \us'u& %anion Jn /exclu0 en enleant un 6 tousles six

Elle a donc ! C I et FC>GriJe la alidit de s'uencement /si N/>0 trame $ N/R0 station 0 etde la transmission contr)le derreurs aec FC> /si non on ne touchepas au compteur0

Elle enl7e le FC>>i la trame est alide on lac'uitte donc N/R0$N/R01Elle %era saoir 'uelle a incrment son N/R0 & loccasion de lenoide tpe I ou & d%aut de trame de superisionElle exploite le N/R0 de la trame rejue elle met & \our une aria5le/d5ut de la %en_tre0 $ /Ng derni7re trame ac'uitte 10

LQchan*e de trames de donnes/t I0


117/135

11:

/tpe I0Elle %ait donc *lisser la %en_tre

Elle peut %orcer son compteur N/>0 pour r mettre destrames non ac'uittes

Elle pourra dtruire les trames ac'uittes donc mise & \ourpour le contr)le de Xux /la %en_tre de rception0

A l'missionN(R) !" N(#) ! N(R) $ % oP 4

N/R0 est le dernier N(R) re&u cQest & dire le numro de latrame attendue par lQautre station

est le crditmaimalJx & lQaance.

A BNa(S)

Na(R)

Nb(S)

Nb(R)

Exemple dchan*e 4 >! /!snalanced0


118/135

11;

alanced0

Les Temporisateurs


119/135

11=

La J*ure suiante dcrit un chan*e lune des deux stations nmet pas derponse suite & une commande /perte dune trame I0 U

dans ce cas plusieurs compteurs et temporisateurs permettent le contr)le delchan*e

aille #a$i#ale de la tra#e %1 4 nom5re maximum de 5its dune trame%anions exclus /N1$216, pour le rseau Transpac0.

&lai #a$i#al ' 4 le rcepteur dune trame doit %ournir une rponse aant

dpassement du dlai '.

e#porisateur 1 4 & lmission dune trame un temporisateur est arm aecune aleur 1 U si lac'uittement ninterient pas aant lexpiration de 1 uneretransmission est eKectue.

1 dpend de la dure dmission dune trame de lon*ueur maximale de laaleur de ' du temps de traitement dune trame rejue et du tempsncessaire pour dsamorcer le temporisateur /1$166 ms pour un d5it de,; 666 5itMs sur Transpac00.

%o#(re #a$i#u# de retrans#issions %' 4 une station suite & une a5sencede rponse peut eKectuer sur expiration du temporisateur 1 un nom5remaximum %' de retransmission /%' $ 16 sur Transpac0 au+del& une

procdure de d%aillance est mise en oeure.

Echan*e ?


120/135

126

rponse


121/135

121

Echan*edestrames I

#tilisation de trames de >uperision


122/135

122

Elles serent & contr)ler le Xux de trames /et donc demander la rmission detrames errones0.

Elles ne contiennent 'ue des donnes de contr)le de protocolesElles sont utilises pour ac'uitter des trames sil n a pas de trame de tpe I &enoer ou pour une demande de renoie car aertissement de re%us de trame

Il a , tpes de trames > 4 : (e!eive ead')

La station conJrme la rception des trames \us'u& i $ N/R0+1 et si*nale 'uelle napas de trame & enoer /sinon elle aurait eno une trame de tpe I0 elle si*naleaussi 'uelle attend la trame Ng N/R0 et indi'ue 'uelle est pr_te & receoir une trame

I : (e!eive Iot ead')Idem sau% 'ue la station demande de suspendre temporairement lmission detrame de tpe I-our mettre Jn & la suspension elle pourra mettre une trame RR ou mettre unetrame de tpe I aec -$1La station secondaire peut demander la suspension de trame mais cest la stationprimaire 'ui linterro*era pour saoir si elle peut & noueau receoir 4 ncessit dun

temporisateurMN : (e6e!t)Re\et direct plus rapide

-MN : (-ele!tive e6e!t)-ermet de conserer les trames correctes lors'uune erreur interient aantrception de celles ci /tr7s utile sur le mode tendu 0 ./en eKet si trame 2 %ausses ettrame 3 rai lors'uon peut rpondre on dit 2 %ausse mais on ne recera 'ue 2 puis8 0


123/135

123

Exemple4 >aturation


124/135

12,

La J*ure dans le transparent suiant dcrit un

chan*e lors'ue les tampons de la stationrceptrice sont temporairement saturs etreprsente lolution des aria5les dtat internes

>aturation du rcepteur


125/135

128


126/135

129

Cfur de rseau


127/135

12:

Ensem5le de routeurs

interconnects"uestion %ondamentale 4commentles donnes sont transmises sur lerseau

Commutation de circuit 4circuitddi pour cha'ue appel 4rseau tlphoni'ueCommutation de pa'uets4Lesdonnes sont transmises dansle rseau en pa'uets

Cfur de rseau 4 Commutation de


128/135

12;

CircuitReseration de

ressources de 5out+en+5out pour cha'uebappel

ande passante du liencapacit du lien

Ressources ddies 4 sansparta*e

-er%ormance *arantie

Ncessite lta5lissementde la connexion

Cfur de rseau 4 Commutation deCircuit


129/135

12=

Ressources rseau /e.*.5ande passante 0partitionnes-arties alloues aux appelsressources inutiles si elles nesont pas utilises par lappel)pas de partage*


130/135

136

Ori*ine 4 transmission de donnes sur des rseaux analo*i'ues$D tolrance aux %autes et au 5ruit


131/135

131

A

B

C

10 Mbs

Ethernet

1.5 Mbs

45 Mbs

D E

multiplexage statistique

File dattente

de paquetsattendant la!s

au lien

pa'uets

Cfur de rseau 4 Commutation depa'uets


132/135

132

Commutation de pa'uets 4

Comportement store and %orBard

pa'uets


133/135

Commutation de -a'uet 4 routa*e


134/135

13,

(,ecti-.dplacer les pa'uets de la source & ladestinationReseau data*ram4

Ladresse de destination dtermine & cha'ue pas lerouta*e

Les routes peuent chan*er durant la session.Rseau & circuit irtuel 4

Cha'ue pa'uet contient un ta* /ou la5el0 dJnissant lechemin & suire

La route est Jxe au d5ut de la connexion

Cha'ue routeur doit *arder une ta5le dtat pour cha'ueappel

Commutation de cellules


135/135

Ex 4 !T

Int*ration de sericesCellules de taille Jxe /83 octets0

Documents

cours reseau couche physique