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Les Réseaux Informatiques

DEUST AMILOR. Les Réseaux Informatiques. La couche physique. Laurent JEANPIERRE 2002 - 2003. La couche physique du modèle. Rôle (rappel) Communication entre deux machine Envoi de données sur un canal Réception des données circulant sur le canal 1 Donnée  1 Bit Problèmes à résoudre

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  1. DEUST AMILOR Les Réseaux Informatiques La couche physique Laurent JEANPIERRE 2002 - 2003

  2. La couche physique du modèle • Rôle (rappel) • Communication entre deux machine • Envoi de données sur un canal • Réception des données circulant sur le canal • 1 Donnée  1 Bit • Problèmes à résoudre • Comment envoyer physiquement des données ? • Comment réduire les parasites ? • Comment utiliser le canal au mieux ?

  3. Perturbations DCE 1 DCE 2 Communication : cadre général Canal de Transmission DTE 1 DTE 2 DTE = Data Terminal Equipment DCE = Data Communication Equipment

  4. DCE 1 DCE 2 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 Numérique Analogique Numérique Nature des Informationspendant la communication Canal de Transmission DTE 1 DTE 2

  5. Atténuation Bande Passante Fréquence Fmax Fmin Notion de bande passante • Valeur caractéristique de tout canal de communication • Dépend de la réponse fréquentielle

  6. Exemples de bande passante

  7. Caractéristiques Fréquentielles • Un signal binaire a de très mauvaises caractéristiques : • Nombreuses composantes fréquentielles • Composante continue non nulle

  8. Détérioration du signal par le canal • Fmin = 40Hz • Les signaux lents sont supprimés

  9. Détérioration du signal par le canal • Fmax = 3000Hz • Les signaux rapides sont supprimés

  10. Détérioration du signal par le canal • Bande Passante globale : 40Hz – 3000Hz

  11. Elimination des basses fréquences • Utiliser un signal de moyenne nulle •  Pas de composante continue

  12. Problème : les hautes fréquences • Signal carré • Signal « pur », facile à décoder • Nombreuses composantes • Hautes et Basses fréquences • Sinusoïde • Une seule composante • Fréquence connue à l’avance • Comment représenter le signal ?

  13. Une solution : La modulation • Utilisation d’une onde porteuse • S ( t ) = A . sin( 2p.f.t + f ) • Caractéristiques compatibles avec le médium • Modulation de la porteuse  Signal • Plusieurs possibilités • Modulation d’amplitude • Modulation de fréquence • Modulation de phase

  14. Modulation d’amplitude • Variation de la « force » de la porteuse • Très simple à mettre en œuvre 0 0 1 1 0 1 0 0 • Problème de l’atténuation

  15. Modulation de fréquence • Variation de la « vitesse » de la porteuse 0 0 1 1 0 1 0 0 • Très robuste au bruit

  16. Modulation de phase • Variation du décalage de la porteuse 0 0 1 1 0 1 0 0 • Relativement robuste au bruit

  17. Débit d’un canal • 1 baud = 1 modulation / seconde • 1 modulation = q bits • Exemple : 2 amplitudes 4 phases • Modem 9600 bauds • 2 Amplitudes • 12 Phases • Protocole 16QAM • 4 Amplitudes • 8 Phases

  18. Notion de Multiplexage • Multiplexage = Transmission simultanée de plusieurs signaux • Optimise l’utilisation de Bande Passante • Ex : Fibre Optique : W ≥ 1 GHz • Communication téléphonique ~ 30 Kb/s •  999970 Kb/s perdus ! • Plusieurs Variantes : • Multiplexage temporel • Multiplexage fréquentiel

  19. Multiplexage Temporel • On alterne les signaux sur le canal AAAAAA AA BB CC; AA BB CC; AA .. CC BBBB CCCCCC Un canal inutilisé consomme de la BP.

  20. Multiplexage Temporel Statistique • Alternance des signaux sur le canal,allocation selon les besoins ! aaaaaa A : aa, B : bb, C : cc, A : aa, B : bb, C : cc, A : aa, C : cc bbbb cccccc • Créneaux inoccupés  Récupérés • Transmission du numéro de canal avec chaque donnée

  21. Multiplexage Fréquentiel • 1 canal physique  n bandes distinctes • Ex : Télévision  Plusieurs Chaînes AAAAAA A, A, A, A, A, A B, B, B, B C, C, C, C, C, C BBBB CCCCCC

  22. 3 3 3 2 2 0 0 1 11 11 11 10 10 00 00 01 Numérisation du signal Echantillonage Signal Analogique Signal Numérique Quantification

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