Yonel GRUSSON 1 Dfinition La Liaison Tlinformatique A

Yonel GRUSSON 1

Définition : La Liaison Téléinformatique A Moyen de transmission B Distance D Équipement Informatique La Distance D est INDIFFERENTE (Pour l'utilisateur) Yonel GRUSSON 2

Définitions : Liaison de données Circuit de données E T T D (A) S E T T D (B) L Moyen de transmission L S CIRCUIT DE DONNEES LIAISON DE DONNEES E T T D : EQUIPEMENT TERMINAL DE Yonel GRUSSON TRAITEMENT DE DONNEES 3

E T T D : EQUIPEMENT TERMINAL DE TRAITEMENT DE DONNEES L’ETTD assure le traitement des données transmises ou reçues (ordinateur, terminal…) Il se compose de 2 parties : S Source des données L Yonel GRUSSON Un contrôleur de communication 2 contrôleurs de communication + 1 circuit de données = 1 Liaison de données 4

Circuit de données E T T D (A) S L E T T D (B) E T C D L S CIRCUIT DE DONNEES LIAISON DE DONNEES Jonction ETTD/ETCD normalisée Yonel GRUSSON ETCD : EQUIPEMENT TERMINAL DE CIRCUIT DE DONNEES 5

ETCD : EQUIPEMENT TERMINAL DE CIRCUIT DE DONNEES L’ETCD assure la gestion des communications, la bonne émission et réception des SIGNAUX. Il établit la liaison, la maintient et y met fin. Il assure également la conversion du signal entre l’ETTD et le support de transmission. Exemple : MODEM (Attention pas seulement) Yonel GRUSSON 6

TERMINOLOGIE l l Yonel GRUSSON ETTD DTE : Data Terminal Equipment ETCD DCE : Data Communication Equipment 7

Liaisons de données et réseau ETTD E T C D ETCD ETCD Yonel GRUSSON E T C D ETTD 8

La TRANSMISSION L ’étude de la transmission de l ’information suppose : – Une codification de cette information, – Une technique pour transmettre ce code, – Un support de transmission. Yonel GRUSSON 9

Les Différents Codes l l l Yonel GRUSSON Code International n° 2 (ou Code Baudot) Code DCB Code N° 5 du CCITT (ou Code ASCII ou Code ISO) Code EBCDIC Code ANSI Code Video. Text (Minitel) Dans les transmissions l'octet reste encore unité de référence. 10

Le Signal La fonction d’une onde sinusoïdale élémentaire est : a(t) = A SIN (w t + ph) Yonel GRUSSON Avec : t : le Temps A : l’amplitude maximale w : la pulsation w = (2 pi f) avec f la fréquence ph : la phase a(t) : L’amplitude à l’instant t 11

Le Signal a(t) = 2 SIN (2. pi. t) ou f=1 et ph = 0 Yonel GRUSSON 12

Amplitude Le Signal 1 Période Phase 1 Phase 2 FREQUENCE = Nombre de périodes par seconde 1 Hz = 1 période par seconde Yonel GRUSSON 13

Caractéristiques du SIGNAL L’AFFAIBLISSEMENT La puissance du signal reçu (P 2) est plus faible que celle du signal émis (P 1). Affaiblt = 20 * log 10 (P 2/P 1) Augmente avec la fréquence et la distance. Yonel GRUSSON 14

Caractéristiques du SIGNAL DISTORSION D’AMPLITUDE Au moment T l’amplitude est augmentée ou diminuée DISTORTION DE PHASE Déphase du signal par rapport à une porteuse Yonel GRUSSON 15

Caractéristiques du SIGNAL LES BRUITS Ensembles des composantes aléatoires et non significatives d’un signal. Perturbations internes (composants électroniques, échauffement…) ou externes (Champs électromagnétiques, radiations…). Sr(t) = s(t) + b(t) avec Sr(t) : Signal reçu , s(t) : signal transmis et b(t) : bruit Yonel GRUSSON 16

Caractéristiques du SIGNAL Le rapport Signal sur Bruit (S / B) est une caractéristique d'un canal. Ce rapport varie dans le temps du fait qu'il est aléatoire. Il s'exprime en DECIBELS (Db) Yonel GRUSSON 17

Caractéristiques du SIGNAL LARGEUR DE LA BANDE OU BANDE PASSANTE Différence entre la plus haute et la plus basse fréquence que laisse passer sans altération un canal de transmission. La Ligne téléphonique traditionnelle a une bande passante de 3100 Hz (de 300 à 3400 Hz) Yonel GRUSSON 18

Caractéristiques du SIGNAL On appelle Bande Passante d’une voie de transmission pour un affaiblissement donné A, l’intervalle de fréquences soumises à un affaiblissement inférieure ou égale à A. La Bande passante d’un canal de transmission peut être partagée Yonel GRUSSON 19

Caractéristiques du SIGNAL Capacité maximale et théorique d’un canal. Formule de Shannon : C = W Log 2 (1 + S/B) avec W : la bande passante (en Hz) S : Puissance du signal B : Puissance du bruit S/B en Décibels (Db) C : Capacité en Bit/sec Yonel GRUSSON Exemple : Une ligne téléphonique avec une bande passante de 3200 Hertz et S/B=10 db pourra atteindre un débit théorique de 10 K/bit/s 20

TECHNIQUES DE TRANSMISSION SERIE / PARALLELE Parallèle sur 8 bits Ordinateur 8 Bits Transmis au moment T Terminal Micro 8 Yonel GRUSSON 21

TECHNIQUES DE TRANSMISSION Transmission en série d’un octet Horloge T 1 D 2 D 3 D 4 D 5 D 6 D 7 D 8 Yonel GRUSSON T 1 T 2 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 Sortie Série 0 T 3 1 0 0 1 1 0 Registre à Décalage 22

Transmission en Bande de Base Ce type de transmission consiste à émettre sur la ligne des courants qui reflètent la valeur des bits transmis. Par exemple un courant nul pour un 0 et un courant positif pour un 1. Il existe plusieurs techniques de transmission en bande de base. Yonel GRUSSON 23

Transmission en Bande de Base Code à émettre 0 1 1 0 +v Non Retour à Zéro N. R. Z -v +v Code Bi. Polaire 0 -v Yonel GRUSSON 24

Transmission en Bande de Base Code à émettre 0 1 1 0 0 1 0 Code de +v Miller 0 -v 1 : Transition au milieu de l’intervalle 0 : Pas de transition si suivi par un 1 Transition à la fin de l’intervalle si suivi d’un 0 Yonel GRUSSON 25

Transmission en Bande de Base Code à émettre 1 0 0 1 1 0 1 Code +v Manchester -v 1 : Transition de HAUT en BAS au milieu de l’intervalle 0 : Transition de BAS en HAUT au milieu de l’intervalle Yonel GRUSSON 26

Transmission en Bande de Base Code à émettre 0 1 1 0 1 Code +v Manchester -v différentiel 0 : Transition (selon la fin du bit précédent) 1 : Pas de Transition Yonel GRUSSON 27

Transmission en Bande de Base Transmission TETRAVALENTE Code à émettre 01 10 11 10 00 +v 1 +v 0 0 -v 1 Yonel GRUSSON 28

Transmission en Bande de Base Inconvénient : Dégradation très rapide des signaux avec la longueur de la transmission. Nécessite de régénérer régulièrement le signal. Distance maximum quelques kilomètres. Ne permet le partage de la bande passante (multiplexage). Avantage : Technique facile à mettre en œuvre. Utilisation d'un adaptateur. Yonel GRUSSON 29

Transmission en MODULATION La modulation consiste à modifier une des caractéristiques du signal sans modifier les autres. La nature de l’information (0 ou 1) vient moduler une onde qui devient «porteuse» de la donnée. On distingue : l Modulation de Fréquence l Modulation d’Amplitude l Modulation de Phase Yonel GRUSSON 30

Modulation de Fréquence Yonel GRUSSON 31

Modulation d’Amplitude Yonel GRUSSON 32

Modulation de Phase Yonel GRUSSON 33

VITESSE. . . l l Yonel GRUSSON Vmod = 1/T Avec T la durée du moment élémentaire Se mesure en BAUD 1 Baud = 1 moment significatif par seconde Vtr = 1/T * log 2 V Avec V la VALENCE du Signal (Nombre de représentations possible avec le signal) Se mesure en BIT/Seconde. 34

VITESSE. . . 0 1 1 0 Temps en ms 20 +v 20 20 20 -v De MODULATION Vmod = 1/0, 02 = 50 Bauds De TRANSMISSION Vtr = 1/0, 02 * log 22 = 50 Bits/Sec. Yonel GRUSSON 35

VITESSE. . . Ainsi avec une Transmission TETRAVALENTE 01 10 11 10 00 +v 1 0 +v 0 -v 1 Avec T=0, 005 et V=4 Yonel GRUSSON Vmod = 200 Bauds Vtr = 400 Bits /s 36

Modulation par impulsions codée Un signal analogique utilisant une BANDE PASSANTE égale à F peut être représenté par une série d’échantillons prélevés à une fréquence au moins égale à 2 F Par exemple un signal occupant une bande passante de 10 000 Hz devra échantillonner au moins 20 000 fois par seconde. Yonel GRUSSON 37

Modulation par impulsions codée v 2 v v 3 1 v 4 v 6 v 5 Temps entre deux échantillons Yonel GRUSSON Les valeurs binaires Vi sont transmises 38

Les SUPPORTS DE TRANSMISSION l l Yonel GRUSSON Les Paires METALLIQUES Le Câble COAXIAL La FIBRE OPTIQUE Les Supports "Immatériels" – Rayon Infrarouge – Faisceaux HERTZIENS – Ondes radioélectriques (inutilisées) – Les Satellites 39

Les Paires METALLIQUES ou paires Torsadées l l Yonel GRUSSON Support typique de l’infrastructure téléphonique. Réamplification du signal sur longue distance. Quelques dizaines de Km sans régénération La Bande Passante dépend : – du diamètre et de la pureté des conducteurs, – la nature des isolants. Débit sur longue distance, quelques Kbit/s. En réseau local quelques Mbit/s 40

Le Câble COAXIAL Gaine en plastique Tresse métallique Cuivre Isolant en Plastique Yonel GRUSSON 41

Le Câble COAXIAL l l Yonel GRUSSON Câble de 50 ohms pour les transmissions en bande de base et de 75 ohms pour les transmissions analogiques. Bande passante et protection électromagnétique plus importante qu’avec la paire torsadée Débit : 10 Mbit/s sur le Km, plus sur des distances plus courtes (et inversement). Moins économique la paire torsadée. 42

La FIBRE OPTIQUE Gaine qui maintien la lumière à l ’intérieur de la fibre Fil de VERRE fin à base de Silice Source lumineuse Propagation du rayon lumineux dans la fibre Yonel GRUSSON 43

La FIBRE OPTIQUE l l l Yonel GRUSSON La bande passante de la lumière visible est d’environ 1014 Hz - Support avec une forte potentialité de transmission. Système de transmission = Dispositif émetteur (diode laser) + Fibre Optique + Dispositif de réception Nécessite une transformation du signal à l’émission et à la réception. Débit : Plusieurs Gbit/s sur quelques dizaines de kilomètres. Insensibilité aux interférences Coût relativement élevé. 44

Supports Immatériels l Les systèmes « à vue directe » – L ’Infrarouge (essentiellement dans les LAN) – Les faisceaux Hertziens utilisent une bande passante de 2 à 40 Ghz. La bande de 4 à 6 Ghz est la plus utilisée. Bien que directif, ce système reste de la diffusion (sécurité). l Les satellites – Bande Passante de 500 Mhz partagé entre plusieurs répéteurs utilisant une bande de 36 Mhz. – Diffusion des ondes Yonel GRUSSON 45

Le SENS DE TRANSMISSION UNIDIRECTIONNEL ou SIMPLEX ETTD E T C D E E T T C C D D ETTD Un seul sens possible Yonel GRUSSON 46

Le SENS DE TRANSMISSION BIDIRECTIONNEL à l’Alternat ou HALF-DUPLEX ETTD Yonel GRUSSON E T C D E E T T C C D D 2 Sens sont possibles Mais un seul au moment t ETTD 47

Le SENS DE TRANSMISSION BILATERALE Simultané ou FULL-DUPLEX ETTD E T C D E E T T C C D D ETTD 2 Sens sont possibles simultanément (support doublé) Yonel GRUSSON 48

Le SYNCHRONISME Liaison ASYNCHRONE (Start/Stop) État Repos (Attente) 1 0 5 a 8 bits de Données STOP = 1 ou 2 Bits BIT DE START Nouveau Bit de Start ou mise en Attente Yonel GRUSSON 49

Le SYNCHRONISME Liaison ASYNCHRONE (Start/Stop) • Deux CARACTERES peuvent être émis à des moments quelconques (asynchrone). • Le synchronisme commence avec le START sur la durée d’un caractère. • Méthode inadaptée à des vitesses élevées Yonel GRUSSON 50

Le SYNCHRONISME Liaison SYNCHRONE 0 0 0 1 1 0 1 0 Yonel GRUSSON Caractère de synchronisation (ASCII) BLOC de N Bits 51

Le SYNCHRONISME Liaison SYNCHRONE • La transmission concerne des blocs de N bits. • La synchronisation de l’émetteur et du récepteur se fait à l’aide d’un ou plusieurs caractères de synchronisation. • En mode synchrone les codes deviennent transparents. La transmission concerne N bits que le récepteur interprète comme il le désire. Yonel GRUSSON 52

Optimisation d ’une liaison de données Le multiplexage l La concentration l Yonel GRUSSON 53

Le MULTIPLEXAGE ETTD Yonel GRUSSON ETCD ETTD ETCD Le multiplexeur divise par une méthode invariable dans le temps ou dans l’espace (fréquences) un support commun entre plusieurs canaux. Il n’interprète pas les données qui le traversent, il est transparent. MULTI PLEXEUR Ligne de transmission 54

Le MULTIPLEXAGE E 1 TEMPOREL E 2 E 3 Temps réservé à E 3 TEMPOREL STATISTIQUE Les «tranches» de temps sont allouées dynamiquement et déterminées statistiquement. Yonel GRUSSON 55

Le MULTIPLEXAGE En FREQUENCE E 1 E 2 E 3 Fréquences réservée à E 1 Fréquences réservée à E 2 Fréquences réservée à E 3 Bande inutilisée pour éviter les interférences Yonel GRUSSON 56

Le MULTIPLEXAGE l l Yonel GRUSSON Les multiplexeurs travaillent par paire. La somme des vitesses différentes terminaux est égale à celle de la ligne de transmission. C >= di avec C la capacité de la ligne di le débit du ième équipement. 57

La CONCENTRATION l l De nombreux appareils portent cette appellation (cf réseau local). Le concentrateur est le plus souvent un multiplexeur avec des fonctions en plus : – Stockage des données (C < di ) – N’est pas transparent (transformation du synchrone en asynchrone). – Mise en place d’un autre protocole Yonel GRUSSON 58

La CONCENTRATION ORDINATEUR Ligne à Fort Débit CONCENTRATEUR Lignes à Faible Débit Yonel GRUSSON 59

JONCTION NORMALISEE ETTD / ETCD l l l Yonel GRUSSON Les jonctions ETTD / ETCD sont normalisées par l ’UIT-T (ex CCITT). Ses normes portent le nom d’AVIS Exemple : L’AVIS V 24 également connu sous son appellation américaine RS 232 C 60

JONCTION NORMALISEE ETTD / ETCD l l Yonel GRUSSON Établissement du circuit de données (s’il n’est pas permanent). Initialisation : Émission de la porteuse, Synchronisation, Invitation à émettre ou à recevoir. Transmission et Réception. Libération du circuit de données. 61

PROTOCOLE DE TRANSMISSION On distingue deux catégories de protocole : ØLes protocoles orientés caractères ØLes protocoles orientés bits. Yonel GRUSSON 62

Protocole Orienté Caractère l l l Yonel GRUSSON L’élément considéré est le caractère. Dans le code on distingue les caractères de commande de la transmission et d’information. Les premiers ne peuvent apparaître dans les seconds. Type de liaison : point à point et multipoint. Circuit de données spécialisé ou commuté. Transmission asynchrone et synchrone (surtout synchrone) Mode d’exploitation bilatérale à l’alternat. 63

Protocole Orienté Caractère l l Le transmission est découpée en BLOCS. 2 Types de BLOC : – Blocs de SUPERVISION Ne contient que des caractères de commande – Blocs d’INFORMATION Encadrés par des caractères de commande Yonel GRUSSON 64

Protocole Orienté Caractère Les caractères de commande Yonel GRUSSON l SOH : Début En-tête l STX : Début de Texte et Fin d’En-tête l ETX : Fin de Texte l ETB : Fin de Bloc l EOT : Fin de transmission l ENQ : Demande 65

Protocole Orienté Caractère Les caractères de commande Yonel GRUSSON l ACK : Accusé de réception l NAK : Accusé de réception négatif l SYN : Synchronisation l ETB : Fin de Bloc de Transmission l DLE : Caractère d’échappement 66

Protocole Orienté Caractère Schéma d’une trame SYN SOH En-Tête STX Exemples : Texte ETX B C C ou ETB SOH En-Tête (début) ETB SOH En-Tête (Fin) STX Texte (Début) ETB STX Texte (Fin) ETX L ’en-tête est facultative. Son rôle est laissé à l ’appréciation de l ’utilisateur. Pour numéroter les blocs Yonel GRUSSONpar exemple. 67

Protocole Orienté Caractère Exemple de dialogue a l’alternat Station A ENQ STX. . . ETX BCC EOT ACK Yonel GRUSSON Station B ACK NACK ENQ STX. . . ETX BCC EOT 68

Protocole Orienté Caractère De nombreux protocoles découle de ce mode de base : ØBSC : Binary Synchronous Communication d’IBM. ØVIP : Visualing Interactive Processing de Bull. Yonel GRUSSON 69

Protocole Orienté Bit l Procédure adaptée au nouvelles exigences : – Importance du volume transmis – Transparence du code (Abandon de l’Octet au profit du Bit) – Rapidité des transmissions – Indépendances vis à vis du matériel et des systèmes informatiques connectés (notion de réseau) Yonel GRUSSON 70

Protocole Orienté Bit l l Yonel GRUSSON SDLC (Synchronous Data link Control) développé par IBM (pour SNA) HDLC (High Level Data link Control) issu de SDLC et normalisé par l'ISO X 25 basé sur HDLC utilisé par le réseau Transpac TCP/IP «Normalisé par les faits» utilisé sur le réseau INTERNET 71

Protocole Orienté Bit Caractéristiques communes l l l Yonel GRUSSON Bidirectionnel simultané Les messages contiennent des données ou des informations de services Protection contre les erreurs Pas d’acquittement systématique Transparence (abandon de l’octet au profit du bit) 72

La Protocole Orienté Bit H. D. L. C l Les Types de liaisons HDLC – Liaison non équilibrée (Unbalanced) Liaison Point a Point et multipoint • Stations primaires : trame de commandes • Stations secondaires : trame d’informations – Liaison équilibrée (Balanced) Liaison Point à point uniquement Yonel GRUSSON • Les stations sont mixtes et peuvent émettre et recevoir des trames de commandes et d’informations 73

La Protocole Orienté Bit H. D. L. C l Mode de fonctionnement des stations – Mode de réponse normal (Normal Response Mode - NRM) Pour une liaison non équilibrée. La station ne peut émettre qu’à la suite d’une invitation. – Mode de réponse Asynchrone (Asynchronous Response Mode - ARM) Les stations secondaires peuvent émettre à tout moment sans invitation d’une station primaire Yonel GRUSSON 74

La Protocole Orienté Bit H. D. L. C HDLC définit donc 3 classes de procédures (nommées LAP - Link Access Protocol) – Unbalanced Normal Class - UNC – Unbalanced Asynchronous Class - UAC – Balanced Asynchronous Class - BAC Yonel GRUSSON 75

La Protocole Orienté Bit H. D. L. C HDLC définit donc 3 classes de procédures : Liaison Station Équilibrée Non Équilibrée Yonel GRUSSON NRM ARM Cas impossible BAC UNC UAC 76

La Protocole Orienté Bit H. D. L. C Trame Information (Trame I) Fanion 01111110 Adresse Comdes 8 bits Info. FCS Fanion 16 8 bits Variable bits 01111110 Dans le bloc d’informations, toute suite de 5 bits égaux à 1 doit être suivie par un bit 0 pour éviter la confusion avec le fanion. Yonel GRUSSON 77

La Protocole Orienté Bit H. D. L. C Trame de SUPERVISION (Trame S) ou NON SEQUENTIEL (Trame U) Fanion Adresse 01111110 8 bits Yonel GRUSSON Commandes 8 bits FCS Fanion 16 bits 01111110 78

Yonel GRUSSON 79

Transmission en Bande de Base Code à émettre 0 1 1 0 +v Non Retour à Zéro N. R. Z -v +v Code Bi. Polaire 0 -v Yonel GRUSSON 80

Code à émettre 0 1 1 0 0 1 0 Code de +v Miller 0 -v Yonel GRUSSON 81

Code à émettre 1 0 0 1 1 0 1 Code +v Manchester -v Yonel GRUSSON 82

Code à émettre 0 1 1 0 1 Code +v Manchester -v différentiel Yonel GRUSSON 83

Transmission TETRAVALENTE Code à émettre 01 10 11 10 00 +v 1 +v 0 0 -v 1 Yonel GRUSSON 84