Transcript La liaison de données

Définition :
La Liaison Téléinformatique
A
Moyen de transmission
B
Distance D
Équipement
Informatique
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
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
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
ETCD
ETCD
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.
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Les Différents Codes






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 VideoText (Minitel)
Dans les transmissions l'octet reste encore
une unité de référence.
10
Le Signal
La fonction d’une onde
sinusoïdale élémentaire est :
a(t) = A SIN (w t + ph)
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
Yonel GRUSSON
11
Le Signal
a(t) = 2 SIN (2.pi.t) ou f=1 et ph = 0
2
1.5
1
a(temps)
0.5
0
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
-0.5
-1
-1.5
-2
Yonel GRUSSON
Temps
12
Le Signal
2
1 Période
1.5
1
Phase 1
a(temps)
0.5
0
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
-0.5
0.2
0.4
0.6
0.8
1
Phase 2
-1
FREQUENCE = Nombre de périodes par seconde
-1.5
1 Hz = 1 période
par seconde
-2
Yonel GRUSSON
Temps
13
Caractéristiques du SIGNAL
L’AFFAIBLISSEMENT
La puissance du signal reçu (P2) est
plus faible que celle du signal émis
(P1).
Affaiblt = 20 * log10 (P2/P1)
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
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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
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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)
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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
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Caractéristiques du SIGNAL
Capacité maximale et théorique d’un
canal. Formule de Shannon :
C = W Log2 (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=10db 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
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TECHNIQUES DE TRANSMISSION
Transmission en série d’un octet
Horloge
T1
T2
1
0
1
0
0
1
1
0
1
0
1
0
0
1
1
Sortie Série
0
T3
T1
D1
D2
D3
D4
D5
D6
D7
D8
Yonel GRUSSON
1
0
1
0
0
1
1
0
Registre
à Décalage
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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
1
1
0
+v
Non Retour
à Zéro N.R.Z
-v
+v
Code
BiPolaire 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
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
+v1
+v0
0
-v0
-v1
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.
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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 :
 Modulation de Fréquence
 Modulation d’Amplitude
 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.....


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 * log2V
Avec V la VALENCE du Signal (Nombre
de représentations possible avec le signal)
Se mesure en BIT/Seconde.
34
VITESSE.....
0
1
1
0
1
1
0
Temps en ms 20
+v
20
20
20
20
20
20
-v
De MODULATION
Vmod = 1/0,02 = 50 Bauds
De TRANSMISSION
Vtr = 1/0,02 * log22 = 50 Bits/Sec.
Yonel GRUSSON
35
VITESSE.....
Ainsi avec une Transmission TETRAVALENTE
01 10
11 10 00
+v1
0
+v0
-v0
-v1
Avec T=0,005 et V=4
Vmod = 200 Bauds
Vtr = 400 Bits /s
Yonel GRUSSON
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 2F
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
v2
v v3
1
v4
v6 v
5
Temps entre deux échantillons
Les valeurs binaires Vi sont transmises
Yonel GRUSSON
38
Les SUPPORTS DE TRANSMISSION




Yonel GRUSSON
Les Paires METALLIQUES
Le Câble COAXIAL
La FIBRE OPTIQUE
Les Supports "Immatériels"
– Rayon Infrarouge
– Faisceaux HERTZIENS
– Ondes radioélectriques (inutilisées)
– Les Satellites
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Les Paires METALLIQUES
ou paires Torsadées




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




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 que 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






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

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).

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
5 a 8 bits de Données
0
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 0 1 1 0 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
 La concentration

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
TEMPOREL
E1
E2
E3
Temps réservé à E3
TEMPOREL STATISTIQUE
Les «tranches» de temps sont allouées dynamiquement
et déterminées statistiquement.
Yonel GRUSSON
55
Le MULTIPLEXAGE
En FREQUENCE
E1
Fréquences réservée à E1
E2
E3
Fréquences réservée à E2
Fréquences réservée à E3
Bande inutilisée pour éviter les interférences
Yonel GRUSSON
56
Le MULTIPLEXAGE


Yonel GRUSSON
Les multiplexeurs travaillent par paire.
La somme des vitesses des 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


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
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JONCTION NORMALISEE
ETTD / ETCD



Yonel GRUSSON
Les jonctions ETTD / ETCD sont
normalisées par l ’UIT-T (ex CCITT).
Ses normes portent le nom d’AVIS
Exemple :
L’AVIS V24 également connu
sous son appellation américaine
RS232C
60
JONCTION NORMALISEE
ETTD / ETCD

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.
Yonel GRUSSON
61



PROTOCOLE DE
TRANSMISSION
On distingue deux catégories
de protocole :
Les protocoles orientés
caractères
Les protocoles orientés
bits.
Yonel GRUSSON
62
Protocole Orienté Caractère






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

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

SOH : Début En-tête

STX : Début de Texte et Fin d’En-tête

ETX : Fin de Texte

ETB : Fin de Bloc

EOT : Fin de transmission

ENQ : Demande
65
Protocole Orienté Caractère
Les caractères de commande
Yonel GRUSSON

ACK : Accusé de réception

NAK : Accusé de réception négatif

SYN : Synchronisation

ETB : Fin de Bloc de Transmission

DLE : Caractère d’échappement
66
Protocole Orienté Caractère
Schéma d’une trame
SYN SYN
SOH En-Tête STX
Exemples :
Texte
B
ETX 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
STX ... ETX BCC
EOT
ACK
ACK
Yonel GRUSSON
Station B
ACK
NACK
ACK
ENQ
STX ... ETX BCC
EOT
68
Protocole Orienté Caractère
De nombreux protocoles découle de
ce mode de base :
BSC : Binary Synchronous
Communication d’IBM.
VIP : Visualing Interactive
Processing de Bull.
Yonel GRUSSON
69
Protocole Orienté Bit

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




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
X25 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





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

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
• Les stations sont mixtes et peuvent émettre et
recevoir des trames de commandes et
d’informations
Yonel GRUSSON
73
La Protocole Orienté Bit
H.D.L.C

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 :
Station
Liaison
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
8 bits
Info.
FCS
Fanion
Variable
16
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
Les RESEAUX
La liaison de données
Transmission en Bande de Base
Code à
émettre
+v
Non Retour
à Zéro N.R.Z
-v
+v
Code
BiPolaire 0
-v
0
1
1
0
1
1
0
Code à
émettre
Code de +v
Miller 0
-v
0
1
1
0
0
1
0
Code à
émettre
Code +v
Manchester
-v
1
0
0
1
1
0
1
Code à
émettre
Code +v
Manchester
-v
différentiel
0
1
0
1
1
0
1
Transmission TETRAVALENTE
Code à
émettre
+v1
+v0
0
-v0
-v1
01 10
11 10 00