
Transmission des données
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Transmission des données
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Qu'est-ce qu'une Opération
de commutation
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Qu'est-ce que bande
passante
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La commutation par
circuits
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La commutation temporelle
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La commutation par paquets
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La commutation de cellules
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La communication sans fil
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Codage des signaux de
transmission
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Les types de liaison
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Le multiplexage
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Multiplexeur
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Multiplexage fréquentiel
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Multiplexage statistique
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Multiplexage temporel
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Commutation Synchrone /
Asynchrone
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Contrôle de flux Matériel
/ logiciel
Transmission des
données
Pour que la transmission de données puisse s'établir, il
doit exister une ligne physique, un signal radio
électrique ou lumineux, appelée aussi voie de
transmission ou canal. Ces voies de transmissions sont
constituées de plusieurs tronçons permettant de faire
circuler les données sous forme d'ondes électriques ou
lumineuses. Les méthodes décrites ci-dessous ne sont pas
exhaustives, se sont les plus courantes.
Qu'est-ce qu'une Opération de commutation ?
C'est l'établissement d'une connexion temporaire entre
deux points d'un réseau. On peut faire de la
commutation de circuit qui utilise le réseau
téléphoniques (RTC), et de la commutation de paquets qui
utilise le réseau (IP) Internet....
Bande passante
Bande passante, en communications analogiques : c'est la
différence entre les fréquences les plus hautes et les
plus basses au sein d'une plage donnée. Symbole f
min à f max .
Pour le numériques, la bande passante est exprimée en
bits par seconde (b/s). C'est le volume d'informations
pouvant transiter sur un support de communication
informatique (fil téléphonique, câble coaxial, fibre
optique, ondes radio, etc.). C'est aussi, l'intervalle
de fréquences à l'intérieur duquel les données seront
correctement transmises.
La commutation par
circuits
La voix, même numérisée, se prête peu au découpage en
paquets car la conversion numérique / analogique
nécessaire à la restitution du signal vocal au
destinataire impose le strict respect d'une contrainte
de temps (ex: la voix numérisée au débit de 64 Kbit/s,
équivaux à un échantillon d'un octet toutes les 125 ms).
Ce besoin spécifique de la voix par rapport aux données
caractérise un signal isochrone (Caractérise des
communications où les données sont transmises selon un
timing précis). La voix numérisée est sensible au temps
de transmission qui doit être respecté scrupuleusement,
mais elle peu sensible aux erreurs de données jusqu'à un
certain seuil.
L'attribution d'une capacité fixe, pour une durée
déterminée, résout le problème du délai variable. Cette
technique, appelée commutation de circuits, si elle est
bien adaptée aux flux d'informations comme la voix,
n'est pas très efficace pour les transmissions de
données. En commutation de circuits, l'ensemble des
ressources du réseau, contribuant à cette capacité, est
immobilisée pour toute la durée de la connexion. Le
principe de la commutation de circuits consiste à
établir, en préalable à la commutation, une liaison par
l'interconnexion de plusieurs voies bout à bout. Chaque
communication passe par trois phases successives :
·
Établissement de la
liaison: phase de commutation active pour détecter la
demande de service, recevoir et interpréter l'identité
du terminal demandé, chercher et occupé un itinéraire et
interconnecter les deux terminaux (décrocher, composer,
sonner).
·
Maintien de la liaison
pendant toute la durée de la connexion
·
Libération des connexions
sur ordre et retour à l'état libre.
Commutation temporelle
Dans la commutation temporelle ou numérique, ce n'est
plus le courant électrique (engendré par la voix) qui
est transporté, mais les valeurs numériques représentant
les amplitudes du signal à des instants
d'échantillonnage régulièrement espacés. Le courant
n'arrive plus dans le central d'un côté pour en
ressortir de l'autre: ce qui entre c'est une information
abstraite qui, selon les principes de la modulation en
impulsions codées (MIC, Modulation par Impulsion et
Codage), décrit point par point la courbe du message
sonore.
La commutation par
paquets
Technologie qui consiste à diviser les données en
paquets et à les envoyer sur le réseau. Chaque paquet
dispose d'un en-tête qui indique la source, la
destination, un numéro de séquence pour ré assembler les
informations, un bloc de contenu des données et un code
de vérification des erreurs. Les paquets de données
peuvent emprunter des itinéraires différents vers leur
destination où les informations d'origine sont ré
assemblées après l'arrivée des paquets. La norme
internationale pour les réseaux à commutation de paquets
est X25.
La spécification X25 définit l'interaction point à point
entre l'équipement terminal de traitement de données
(ETTD) et l'équipement de terminaison de circuit de
données (ETCD). Un ETTD est relié à un ETCD par une
unité de traduction appelée assembleur/désassembleur de
paquet (PAD, packet assembler/désassembler). La
spécification X25 est l'oeuvre des sociétés
téléphoniques.
La communication de bout en bout entre les ETTD
s'effectue par l'intermédiaire d'un circuit virtuel. Les
circuits virtuels permettent la communication entre des
éléments de réseau distincts, par un nombre quelconque
de noeuds intermédiaires, sans qu'il soit nécessaire de
leurs consacrer des portions fixe du réseau.
Les circuits virtuels conservent l'ordre des paquets,
autorisent l'échange en full duplex, utilisent le
contrôle de flux et permettent le multiplexage.
Il y a deux types de circuits virtuels :
1.
Permanent Virtual Circuits (PVC).
Voie logique vers le réseau entre l'origine et sa
destination. Une fois que la voie logique a été établie
dans des conditions normales, tous les paquets la
suivent. En cas de défaillance, une nouvelle voie est
négociée. Les PVC sont utilisés pour les transferts de
données les plus fréquents.
2.
Switched Virtual Circuits (SVC).
N'établit pas de voie logique. Chaque paquet se fraie un
chemin vers la destination, et empreinte le trajet le
plus approprié à l'instant de la transmission. Avec
cette méthode, les paquets suivent des routes
différentes et peuvent donc parvenir à destination dans
un ordre incorrect. X25 prend en compte cette situation
pour assurer une transmission sans erreur. Les SVC sont
utilisés pour les transferts de données sporadiques.
3.
Numéro de voie logique. Les
paquets étant fragmentés, pour éviter d'avoir une
adresse complète dans chacun des fragments qui
empruntent le circuit virtuel, on attribut aux paquets
des numéros de voie logique lié au chemin virtuel.
Pendant le transfert des données, X25 utilise le
protocole LAPB qui permet de s'assurer que les trames
arriveront à destination dans le bon ordre et sans
erreurs. De grande mémoires tampons sont utilisées pour
répondre à des pointes dans la demande et pour vérifier
l'état des données. Cette technique (store and forward)
stoker et retransmettre en plus la correction d'erreurs,
introduit des délais dans transmission des données. La
réception des données par le destinataire, ne peut
commencer que lorsque les données transmissent on été
intégralement reçus.
La commutation de
cellules
ATM (Asynchronous Transfer Mode ou MTA : mode de
transfert asynchrone, en français). Actuellement, les
deux types de technologies de commutation existantes
sont :
·
La commutation de paquets
(et le relais de trames), bien adaptée à la transmission
de données.
·
La commutation de
circuits, qui prend en compte le caractère isochrone du
service téléphonique
La commutation de cellules allie la simplicité de la
commutation de circuits ainsi que la flexibilité de la
commutation de paquets. Simplicité grâce à la longueur
de la cellule qui permet de concevoir des commutateurs
de cellules relativement simples et performants. D'autre
part, si l'on accepte de limiter la taille des files
d'attente dans les commutateurs et de ne pas utiliser
les liaisons d'accès au maximum des possibilités, la
petite taille des cellules permet une émulation de
circuit isochrone. Flexibilité du fait que les cellules
sont des paquets, avec entête, permettant d'établir des
connexions virtuelles qui peuvent être multiplexées. Le
débit est adapté aux caractéristiques de la source, au
lieu d'être imposé par la liaison d'accès.
Contraintes |
Commutation de circuits |
Commutation de paquets |
Commutation de cellules |
Temps réel |
oui |
non |
oui |
Transparence |
oui |
non |
oui |
Protocole de bout en bout |
oui |
non |
oui |
Débit variable |
non |
oui |
oui |
Multiplexage statistique |
non |
oui |
oui |
Qu'est qu'une cellule ?
L'idée de base des réseaux à commutation de cellules et
de transmettre toutes les données dans des petits
paquets de taille fixe appelés cellules. La taille de la
cellule présente une certaine importance car celle-ci
influe sur la forme des protocoles des couches
supérieures. Afin que le récepteur puisse interpréter
correctement les données contenues dans la cellule,
cette dernière doit contenir des informations de
contrôle décrivant la relation de cette cellule avec les
autres dans le flot de données. La taille des cellules
est de 48 octets de charge utile et 5 octets d'en-tête,
soit 53 octets.
La communication
sans fil
Communication sans fil entre un ordinateur et un autre,
ou entre un ordinateur et un périphérique. La lumière
infrarouge constitue la forme de communication sans fil
proposée par le système d'exploitation Windows pour la
transmission des fichiers. Les fréquences radio,
semblables à celles utilisées par les téléphones
portables et les téléphones sans fil, constituent une
autre forme de communication sans fil.
IEEE 802.11g est la norme mondiale de réseau local sans
fil dans le spectre de 2,4 GHz. Elle spécifie un débit
élevé, à savoir 54 à 108 Mbits/s, alors que les normes
précédentes comme 802.11, Home RF et et 802.11b étaient
limitées à 2 et 11Mbits/s. Les technologies de réseau
local sans fil étant plus économiques et plus rapides,
elles sont considérées dans de nombreuses situations
comme une alternative viable au réseau câblé. Un réseau
local sans fil comprend deux composants principaux : un
point d'accès qui sert de récepteur du signal sans fil
qu'il transmet au câble interne et un client sans fil
compatible. Pour l'instant, aucun standard sans fil ne
s'est véritablement imposé. La technologie sans fil
Bluetooth est une méthode simple permettant d'établir
une connexion et une communication entre des dispositifs
électroniques comme des PC, des portables, des
téléphones cellulaires, des dispositifs d'accès au
réseau et des périphériques sans fil ni câble. Il s'agit
d'une technologie qui utilise la fréquence radio de
courte portée similaire à celle employée pour les
téléphones sans fil. Elle se caractérise par un coût peu
élevé et une faible consommation électrique. Elle est
donc parfaitement adaptée aux dispositifs alimentés par
batterie.
Codage des signaux de transmission (Liaison a
travers le RTC)
Pour qu'il puisse y avoir un échange de données, un
codage des signaux de transmission doit être choisi, sa
mise en oeuvre dépend du support physique qui est
utilisé pour le transfére des données, ainsi que de la
vitesse de transmission. Exemple:

Le modem émetteur transforme les données numériques
sortant de l'ordinateur source en signaux analogiques
pouvant être acheminés par une ligne téléphonique. Le
modem récepteur transforme les signaux analogiques en
signaux numériques qu'il renvoi a l'ordinateur de
destination.
Les types de liaison
La liaison simplex: Les données circulent dans un seul
sens, de l'émetteur vers le récepteur. Exemple: Les
données circulent de votre ordinateur vers une
imprimante.
La liaison half duplex: Les données circulent dans les
deux sens, mais pas simultanément. Ce type de liaison
permet d'avoir une liaison bidirectionnelle.
La liaison full duplex: Les données circulent de façon
bidirectionnelle et simultanément, ce qui signifie que
si vous utilisez deux transmission sur le même support,
la bande passante est divisée par deux pour chaque sens
d'émission des données.
Le multiplexage
C'est la capacité à transmettre sur un seul support
physique (voie haute vitesse) des données provenant de
plusieurs équipement (voies basse vitesse).
La voie haute vitesse: c'est la voie de communication
entre le multiplexeur et le démultiplexeur, elle prend
en charge l'ensemble du trafic.
La voie base vitesse: c'est la voie de communication
reliant le terminal de l'utilisateur au multiplexeur,
elle prend en charge le trafic de l'utilisateur.
Multiplexeur: Équipement
permettant de combiner les signaux provenant des
émetteurs pour les transmettre sur la voie haute
vitesse. Le démultiplexeur et l'équipement sur lequel
les récepteurs sont raccordés à la voie haute vitesse.
Multiplexage
fréquentiel: Aussi appelé MRF (Multiplexage par
répartition de fréquence ou FDM, Frequency Division
Multiplexing) permet de partager la bande de fréquence
sur la voie haute vitesse en une série de plusieurs
canaux moins large, qui permettront de faire circuler
sans interruption sur la voie haute vitesse les données
provenant des différentes voies basse vitesse.
Multiplexage
statistique: Le multiplexage statistique reprend les
caractéristiques du multiplexage temporel, à la
différence près qu'il ne transmet sur la voie haute
vitesse que les voies basses vitesses comportant des
données. Ce type de multiplexage se basent sur des
statistiques concernant le débit de chaque ligne basse
vitesse. Ainsi, la ligne haute vitesse ne transmettant
pas les blancs (problèmes spécifique a l'électronique
rencontré à des vitesse de plus 100 mégahertz).
Multiplexage temporel:
Le multiplexage temporel, Aussi appelé MRT (Multiplexage
par répartition dans le temps ou TDM, Time Division
Multiplexing) permet d'échantillonner les signaux des
voies basse vitesse pour les transmettre successivement
sur la voie haute vitesse en leur allouant la totalité
de la bande passante, même si celles-ci ne possèdent pas
de données à émettre (il n'est pas possible de traiter
les signaux en continu, par souci de simplicité, on
échantillonne les signaux à un rythme régulier d'ou la
possibilité d'avoir une bande passante sans émission).
Communication Synchrone / Asynchrone
Précise la façon dont un échange se déroule par rapport
au temps.
La communication synchrone, dite aussi « en temps réel »
Caractéristique des signaux qui utilisent la même
fréquence d'horloge et qui ont la même référence
temporelle. Mode de transmission dans lequel les données
sont envoyées par blocs et ne demandent pas la présence
de bits de départ et d'arrêt entre les octets. La
synchronisation est assurée par l'envoi d'une part d'un
signal d'horloge avec les données, et d'autre part de
configurations de bits spéciales pour indiquer le début
de chaque bloc. Une communication téléphonique et un
exemple courant de communication synchrone.
La communication asynchrone: Mode de communication dans
lequel deux ordinateurs s'échangent des informations
sans être synchronisés. Les informations sont transmises
et traitées à intervalles variables selon les ressources
disponibles, en utilisant des références temporelles
différentes. Les signaux ont des phases et des
fréquences différentes. Dans la mesure où les données
sont reçues à intervalles irréguliers, il faut que le
modem récepteur soit informé du début et de la fin des
bits de données d'un caractère. Ceci s'effectue au moyen
de bits de départ et d'arrêt. Types des communications
asynchrones : Un forum Internet et le chat.
Contôle
de flux Materiel / logiciel
Contrôle de flux: Dans une connexion, six liens
différents entrent en jeu : de l'ordinateur d'émission
au modem d'émission, du modem d'émission au modem de
réception, du modem de réception à l'ordinateur, et
vice-versa. Chacun peut posséder des vitesses de
transmission des données différentes. Lorsque le modem
de réception est temporairement incapable d'accepter les
données, il doit pouvoir indiquer au modem d'émission de
ralentir ou de l'attendre. Le contrôle de flux est la
méthode permettant à un modem de contrôler la vitesse à
laquelle les données sont envoyées par les autres
modems.
Contrôle de flux matériel: Le contrôle de flux matériel
(RTS/CTS) dépend du modem pour contrôler le flux des
données. Il doit être utilisé pour les modems ultra
rapides ou les modems utilisant la compression des
données.
Contrôle de flux logiciel: Le contrôle de flux logiciel
(également appelé XON/XOFF) utilise les caractères de
données pour indiquer le démarrage ou l'arrêt du flux de
données. Cela permet au modem d'envoyer un caractère de
contrôle pour signaler à l'autre modem d'arrêter la
transmission tandis qu'il rattrape son retard. Le
contrôle de flux logiciel est plus lent et moins
recommandé que le contrôle de flux matériel. Le contrôle
de flux logiciel n'est utilisé que pour la transmission
de données textuelles. Il ne peut être utilisé pour le
transfert de fichiers binaires car les données binaires
peuvent contenir des caractères spéciaux de contrôle de
flux
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