1. Initiation Réseaux Université Claude Bernard UFR Informatique A Mille 2002-2003

2. 3 problématiques majeures pour l'entreprise Autres Entreprises : Open Enterprise Networking - Interopérabilité - Coûts des télécoms - Coûts des stations EDI Fournisseurs/ clients E MAIL E MAIL FTP INTRANET FTP INTERNET Joint ventures Partenaires Filiales

3. Intégration de technologies Systèmes Interopérables et outils d’intégration Compétences pour maîtriser la complexité technologique ... Pour l’infrastructure informatique et les applications vitales de l’entreprise

4. PLAN DU COURS • LES BASES • SUPPORTS DE TRANSMISSION • CODAGE DES INFORMATIONS • DETECTION/CORRECTION DES ERREURS DE TRANSMISSION • DEFINITIONS ET PRINCIPES • TYPES DE LIAISON • CARACTERISATION DE TRAFIC • NORMALISATION

5. PLAN DU COURS (suite) • PROBLEMES ET SOLUTIONS ILLUSTREES PAR COUCHES • SUPPORTS D'INTERCONNEXION • COUCHE PHYSIQUE • COUCHE LIAISON • COUCHE RESEAU

6. PROBLEMES ET SOLUTIONS ILLUSTREES PAR COUCHES • SUPPORTS D'INTERCONNEXION • COUCHE PHYSIQUE • COUCHE LIAISON • COUCHE RESEAU

7. TELEINFORMATIQUE = Accéder aux informations à distance • informations numérisées • nature quelconque de contenu "sémantique" • contrôle et gestion des échanges • intégration matériel-logiciel • indépendance théorique des matériels support • Support proposé sur le site UREC du CNRS

8. Modèle général d'un support de transmission ETTD CA CC ETTD: Equipement Terminal de Traitement de Données (DTE) CA :Contrôleur d'Appareil CC : Contrôleur de Communication

9. Modèle général d'un support de transmission ETTD ETCD CA CC Connexion proche ETCD: Equipement Terminal de Circuit de Données (DCE) Typiquement Modem, Carte Réseau, ...

10. Modèle général d'un support de transmission LD ETTD ETCD ETCD ETTD CA CC CC CA CD • LD : Ligne de Données (DL) • CD : Circuit de Données (DC) • Symétrie des équipements (dans leur rôle seulement)

11. Transmission basée sur les ondes... • Electriques • Optiques • Electromagnétiques • Transfert non instantané... • Transfert non parfait...

12. Nature du signal : modèle sinusoïdal Fréquence Y(t)=Asin(2ft+) Y Amplitude Déphasage A t Asin() T=1/f

13. Spectre d'énergie ...parfait f1 f2 f3 RAIES

14. f1 f2 f3 Spectre d'énergie...réel SPECTRE CONTINU

15. Largeur de bande... Puissance Partie réelle f largeur de bande

16. Largeur de bande...et bande passante Puissance Pe Ps Partie réelle La bande passante est estimée selon l'hypothèse Ps=Pe/2 10log10(1/2)=3db On donne la bande passante "à 3 db". f largeur de bande

17. Théorème de SHANNON D(bits/s)=Wlog2(1+S/N) Rapport des puissances signal/bruit Débit Largeur de bande en Hz

18. Propriétés à respecter dans la transmission • Compatibilité avec la bande passante du support d'interconnexion • Synchronisation des transitions (horloges) • Différentiation avec le bruit des perturbations • Signal aux transitions "abruptes" du type TOR( Tout Ou Rien).

19. Deux techniques de transmission ETTD ETCD Transmission en Bande de Base

20. Deux techniques de transmission ETTD ETCD Transmission en Bande de Base ETTD ETCD Transmission en Modulation

21. Codage en bande de base • Codage pour obtenir les propriétés énoncées (immunité au bruit, transport d'horloge, ..) • Codage NRZ • Codages Manchester • Codages à 3 niveaux

22. Codage NRZ (Non Return to Zero)            

23. Codage NRZ (Non Return to Zero)             +a 0 -a

24. Codage Manchester biphasé             1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 +a 0 -a

25. Codage Manchester biphasé             1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 0 0 +a 0 -a

26. Codage Manchester différentiel             +a 0 -a si ai-1- ai=1 si ai-1- ai=0

27. Codage à trois niveaux             +a 0 -a • problème des "silences" sur la ligne..

28. Codage Binaire haute densité BHD2             +a 0 -a • problème des "silences" sur la ligne..

29. Transmission avec transposition de fréquence • pour s'adapter à une bande passante • pour multiplexer des voies de transmission • pour s'affranchir des zones de bruit • pour s'affranchir des effets du bruit • pour augmenter le débit en bits/s

30. Différents types de transposition de fréquence • modulation d'amplitude • porteuse modulée en amplitude • modulation de fréquence • deux fréquences exploitées dans une bande étroite • modulation de phase • modulation par impulsions codées (MIC)

31. Modulation de phase 011 001 010 110 000 t=3bits 100 111 Code de Gray 101

32. Modulation par impulsions codées t t t t t t t t t t t 111 110 101 100 011 010 001 000

33. Erreurs de transmissions • Sources d'erreurs • le bruit, • interférence intersymboles, • couplage électromagnétique (crosstalk), • écho, .. • Taux d'erreur de 10-6 à 10 -8 • Erreurs par paquets (burst)

34. Techniques de détection/correction • redondance complète (écho distant) • contrôle de parité simple • contrôle de parité vertical et longitudinal • contrôle par blocs • puissance de correction et de détection du code de Hamming 7,4 • Codes plus puissants : codes convolutionnels, Bose-Chaudhuri-Hocquenghem,.. • Codes polynomiaux

35. Parité simple n  di modulo 2 Parité paire = i=1

36. Parité simple n  di modulo 2 Parité paire = i=1 1 Parité impaire = Parité paire

37. Parité simple n  di modulo 2 Parité paire = i=1 1 Parité impaire = Parité paire Probabilité de k erreurs : n ) ( pk(1-p)n-k P(k erreurs) = k

38. Parité simple n  di modulo 2 Parité paire = i=1 1 Parité impaire = Parité paire Probabilité de k erreurs : n ) ( pk(1-p)n-k P(k erreurs) = k Probabilité d'au moins une erreur : 1-P(0 erreur) = 1-(1-p)n

39. Parité simple n  Probabilité (erreur détectée) = somme des probabilités de nombres impairs d'erreurs di modulo 2 Parité paire = i=1 1 Parité impaire = Parité paire [n/2] n ) p2k-1 (1-p)n-2k+1 (  = 2k-1 k=1 Probabilité de k erreurs : n ) ( pk(1-p)n-k P(k erreurs) = k Probabilité d'au moins une erreur : 1-P(0 erreur) = 1-(1-p)n

40. Parité simple n  Probabilité (erreur détectée) = somme des probabilités de nombres impairs d'erreurs di modulo 2 Parité paire = i=1 1 Parité impaire = Parité paire [n/2] n ) p2k-1 (1-p)n-2k+1 (  = 2k-1 k=1 Probabilité de k erreurs : n ) ( pk(1-p)n-k P(k erreurs) = k Probabilité(contrôle parité marche) Probabilité d'au moins une erreur : =P(erreur détectée|>0erreur) 1-P(0 erreur) = 1-(1-p)n P(erreur détectée) = 1-P(0 erreur)

41. Tableau de performance de détectiond'erreurs en parité simple P(défaut de détection étant donné au moins une erreur) P(non détection d'une erreur dans un octet) P(Erreur transmission) %erreur bit

42. Parité longitudinale/verticale

43. Parité longitudinale/verticale Détection et Correction

44. Généralisation aux codes blocs Code bloc (n,k) signifie k bits de données et n-k bits de parité

45. Généralisation aux codes blocs ? Erreur : choix du mot de code le + proche

46. Représentation polynomiale M(X) = m0+ m1 X 1+m2 X 2+...+ mk-1 X k-1

47. Représentation polynomiale M(X) = m0+ m1 X 1+m2 X 2+...+ mk-1 X k-1 X r. M(X) =Q(X).G(X)+R(X)

48. Représentation polynomiale M(X) = m0+ m1 X 1+m2 X 2+...+ mk-1 X k-1 X r. M(X) =Q(X).G(X)+R(X) T(X)= X r. M(X) + R(X)

49. Représentation polynomiale M(X) = m0+ m1 X 1+m2 X 2+...+ mk-1 X k-1 X r. M(X) =Q(X).G(X)+R(X) T(X)= X r. M(X) + R(X) On peut montrer que les codes valides forment exactement l'ensemble des codes multiples de G(X) (modulo(Xn-1)) Le récepteur divise T(X) par G(X) et examine le résultat. Si le résultat est différent de 0 alors une procédure de récupération d'erreur est lancée

50. + + Implantation des codes polynomiaux Exemple pour le code hamming (7,4) Générateur = 1 + X + X3 2 1 X X3 (X2) 1 2 Sortie Entrée message 1