# transmission par signal ## Modulation numerique on utilise une onde qui est modulée avec le signal d'entrée dans le but de transporter des informations ``` +-----+ +-----+ +--------------+ +--------------+ +-----+ +-----+ | DTE |--| DCE |--| Modulateur & |. . . .| Modulateur & |--| DCE |--| DTE | +-----+ +-----+ | Démodulateur | | Démodulateur | +-----+ +-----+ +--------------+ +--------------+ ``` ### ~ on fait varier l'amplitude du signal pour représenter la donnée binaire. ### FSK (frequency shift keying) On joue sur la fréquence plutôt que sur l'intensité. ## Déphasage Plusieurs signaux de même fréquence, mais de biais inégaux. Le biais est modulo de la fréquence, donc il peut être compté en degré. ### PSK (Phase shift keying) pour chaque temps, - 1 : Changement de phase - 0 : pas de changement de phase ### Variante : QPSK (Quad Phase Shift Keying) Plutôt que d'utiliser deux phases pour représenter les valeurs binaires, on utilises 4 phases, chacune représente une combinaison de bits quand on change vers cette phase, exemple : ``` changement vers : phase 1, phase 2, phase 3, phase 4 valeure décodée : 00, 01, 02, 03 ``` ### Autres méthodes #### OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Procédé de codage de signaux numériques par répartition en fréquences orthogonales sous forme de multiples sous-porteuses. tl;dr On transmet un bloc de données binaires sur un grand nombre de porteuses simultanément. exemple : wifi 802.11n ## Multiplexage Techniques de partage d'une ressource, permet de faire passer des informations de plusieurs cannaux par le même canal. ### TDM (Time Division Multiplexing) Des moments périodiques sont réservés à chacun des canaux. ``` Temps 1 A -+--------------+ +----------------+- A | | | | B -| multiplexeur |-A-| démultiplexeur |- B | | | | C -+--------------+ +----------------+- C Temps 2 A -+--------------+ +----------------+- A | | | | B -| multiplexeur |-B-| démultiplexeur |- B | | | | C -+--------------+ +----------------+- C Temps 3 A -+--------------+ +----------------+- A | | | | B -| multiplexeur |-C-| démultiplexeur |- B | | | | C -+--------------+ +----------------+- C ``` ### FDM (Frequence Division Multiplexing) Les communications de chaques émetteurs vont passer en même temps, sur des fréquences différentes combinées. Exemple : ADSL ``` 0KHz-4KHz : voix bidirectionnel 4KHz-20KHz : -- séparation -- 20KHz-96KHz : Données montantes 96KHz-132KHz : -- Séparation -- 132KHz-1000KHz : Données déscendantes ``` ## Ligne de transmission - la ligne de transmission est caractérisée par son débit - Débit : volume à transmettre par rapport à la durée de transmission -> fréquence de bits - Unité possible, baud - 1 symbole / 1 seconde - Modulation QPSK : 4 phases -> 2 bits d'information par cycle ## Taux de transfert & débits lignes Le taux de transfert est inférieur au débit de la ligne, car certains bits sont consacrés au contrôle de l'information - Le contrôle de l'information s'applique plusieurs fois (couches OSI) - Le taux de transfert varie globalement en fonction de : - la distance / vitesse de la ligne - la synchronicité de la ligne - le protocole ... ## Supports 3 catégories de support physiques utilisés : - support filaires : information sous forme de tension dans un cable - support aériens : information sous forme de variation électro-magnétique - fibres optiques : information sous forme lumineuse ### Filaire - blindé contre le bruit, ou non - ethernet local courte distance 8 catégories - cat1 & 2 : téléphonie, abandonné, 100m - cat3 : 16MHz, 10MBps, 100m ... - cat7 : 600MHz, 10GBps, 100m - cat8 : 2GHz, 40GBps, 30m ### Optique - Très haut débit - monomode et multimode - multiplexage par longueur d'onde : DWDM, Dense Wavelength Division Multiplexing (plus de débit) deux formats possibles : - 40 cannaux de 100Gb - 80 cannaux de 50Gb deux types - MMD, multimode - sources lumineuses simples et à faible coût : diode - diamètre courants 50µm - courtes distances - cout faible - bande passante limitée - ex : Ethernet 1BG, 550m - SMF, monomode - source lumineuses plus élaborée : laser - diamètre plus faible 9µm - lngues distances - cout élevé (fibre + source lumineuse) - bande passante très importante - ex : ethernet 1Gb, 5Km ## Erreurs de transmission - perturbations sur le canal de transmission génèrent des erreurs de transmission - erreurs de transmissions sont inévitables et doivent être traitées - Détectées - Corrigées - Les erreurs de transmissions sont généralement traitées au niveau de la couche liaison ### Bit de parité - utiliser un bit supplémentaire pour envoyer un nombre pair de bits à 1. - si un nombre impair de bit à 1 est reçu, alors il y a eu une erreur dans la trame. ``` Séquence envoyée +--------+-+ |10101101|1| +--------+-+ | \_ bit concaténé \_______ bits de donnée - 5 bits à 1 dans les données - 6 bits à 1 Séquence reçue lors d'un erreur de transmission +--------+-+ |10101001|1| +--------+-+ \____ bit altéré - 4 bits à 1 dans les données - 5 bits à 1 ``` - Il est impossible de déterminer le bit défaillant. - On ne détecte pas un nombre d'erreurs pair. ### CRC (Contrôle de Redondance Cyclique) - On envoie un Hash à la fin de chaque trame. - Le code CRC contient des éléments redondants vis à vis des données permettant de détecter la position de l'erreur. ``` Séquence envoyée +--------+---+ | DATA |CRC| +--------+---+ | \_ bits concaténé \_______ bits de donnée - CRC calculé pour cette séquence précise de bits DATA ``` dans des cas simples, le CRC permet de revenir à une DATA cohérente à partir d'une DATA ne correspondant pas à ce CRC. > Exemples > > - Ethernet > - HDLC (High Level Data Link Control) ### Réseau à commutation de circuits Un circuit éphémère est établi dans le système lors de la connection ``` 1 -- B / . A -- 2 . . . 3 -- C circuits existants : A - 2 - 1 - B ``` ### Réseau à commutation de paquets Pas de circuits créés dynamiquement par connections Chaque paquet est intelligament redirigé sur un circuit partagé ``` 1 -- B / | A -- 2 | \ | 3 -- C circuits existants : A - 2 2 - 1 2 - 3 1 - 3 1 - B 3 - C ``` Exemple : ATM, FR, IP ## Topologies ### Bus ``` A B C | | | -+--+--+- ``` - simple, bon marché à mettre en oeuvre - peu fiable, une coupure bloque une grande partie du réseau - une seule communication à la fois : la tension du cable est unique - très petit réseau ### Étoile ``` A B C \ | / D --+-- E / | \ F G H ``` - Fiable - simple à mettre en oeuvre - performant - petit réseau ### Anneau ``` A B C | | | +--+--+ | | +--+--+ | | | D E F ``` - performant - résiliant - réseau moyen ### Maillage Tous les membres ont une connection vers chacun des autres membres ``` A -- C | \/ | | /\ | B -- D ``` - quantité exponentielle de connections, exponentiellement plus cher - plus robuste ## Méthode d'accès au support Interfaçage avec le canal de communication. MAC : Medium Access Control - Medium : support physique Dans un réseau, le milieu est partagé, et une organisation permet de donner l'exclusivité au milieu. ## Accès par élection La gestion de l'accès au support est géré par un arbitre fixe (centralisé) ou par l'ensemble des stations (distribué). - à chaque instant, une seule station peut utiliser le médium. - les risquedes de saturation sont faibles, un seul membre parle à la fois. - les temps d'attentes peuvent devenir problématiques en cas de forte contention. Note : la méthode est déterministe. ### Accès par consultation Organisation 'maitre / esclave'. - Un maitre interroge les stations esclaves à tour de role pour voir si elles souhaitent transmettre. - Les stations esclaves transmettent leurs messages quand eles sont interrogées. - Même les communication entre esclaves se fait au travers du maitre. - Simple. - Déterministe. - Point de défaillance unique (le maître). - Cout supplémentaire / overhead. - Configuration nécessaire pour inclusion d'une station. ### Accès par jeton Un jeton (trame spéciale) est passée de station en station de manière circulaire. Une station ne peut émettre (pendant un temps déterminé) que si elle a le jeton. Pas de matire, toutes les stations sont égales. Exemple : USB, token-ring 802.5 (IBM). - Déterministe. - équitable. - contraintes topologiques. - latence. - Cout supplémentaire / overhead de la circulation du jeton. ### Accès CSMA&CD (Carrier Sense Multiple Access & Collision Detection) Une station qui veut émettre écoute le medium. - si celui-ci est libre, elle commence sa transmission, tout en vérifiant qu'auune autre station n'est en train d'émettre. - en cas de collision, les stations interromptent leur communication et attendent un délai aléatoire (rng back-off) puis la première ayant passé ce délai peut réémettre.