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septembre 2006 1 TECHNIQUES DE TRANSMISSION Pr. Emmanuel TONYE École Nationale

septembre 2006 1 TECHNIQUES DE TRANSMISSION Pr. Emmanuel TONYE École Nationale Supérieure Polytechnique Université de Yaoundé I tonye_dd@yahoo.fr www.lets.africa-web.org septembre 2006 2 Sommaire 1. Introduction 2. Les phénomènes caractéristiques de la transmission 3. Les éléments de la transmission 4. La modulation 5. Le codage 6. Conclusion Bibliographie septembre 2006 3 BIBLIOGRAPHIE • A.Tanenbaum, Réseaux, InterEditions, 1997. • A. Glavieux, M. Joindot, Communications numériques, Masson, 1996. • http://www.labo-cisco.com/Cours.asp?MOD=1 septembre 2006 4 Sommaire 1. Introduction 2. Les phénomènes caractéristiques de la transmission 3. Les éléments de la transmission 4. La modulation 5. Le codage 6. Conclusion Application: Modulation et canal à trajets multiples septembre 2006 5 (1.1) INTRODUCTION • Les supports de communication présentent les principaux défauts suivants: affaiblissement, déphasage, bruits. • Les défauts du support limitent la transmission (débit et étendue) • Les techniques de transmission permettent d’adapter le signal aux caractéristiques du support • On distingue deux grandes techniques de transmission : - transposition en fréquence (modulation en fréquence, amplitude et phase) - en bande de base : codes de transmission de données septembre 2006 6 (1.2) TECHNIQUES DE TRANSMISSION ET MODELE OSI Les techniques de transmission font partie des protocoles de la couches physique du modèle OSI septembre 2006 7 (1.3) TECHNIQUES DE TRANSMISSION ET TECHNIQUES VOISINES • Les techniques de transmission ne sont pas: – Les différents types de communication : o Simple (unidirectionnelle) o Half-duplex (bidirectionnelle à l'alternat) o Full-duplex (bidirectionnelle simultanée). – Les différents types de transmission : o En série : les bits sont envoyés les uns derrière les autres de manière synchrone (négociation d’horloge) ou asynchrone (start et stop). o En parallèle : Les bits d'un même caractère sont envoyés en même temps chacun sur un fil distinct, mais cela pose des problèmes de synchronisation et n'est utilisé que sur de courtes distances. septembre 2006 8 (1.3) TECHNIQUES DE TRANSMISSION ET TECHNIQUES VOISINES • Les techniques de transmission ne sont pas: – Les méthodes d’accès (Ethernet, Token Ring, FFDI, ATM, DQDB, …) mais peuvent y être appliquées. – Les méthodes de diffusion (multipoint, multicast, etc.) – Les codes applicatifs (appellés “source coding”) : • d’embrouillage • de protection contre les erreurs (détection et auto-correction) • de compression (LZW, RLE, GZ, etc.) • de représentation (ASCII, DCB, complément à 2, etc.) • de chiffrement (MC5, PGP, etc.) • d’authentification • de hachage (“hash code”) • etc. septembre 2006 9 Sommaire 1. Introduction 2. Les phénomènes caractéristiques de la transmission 3. Les éléments de la transmission 4. La modulation Application: Modulation et canal à trajets multiples 1. Le codage 2. Conclusion Bibliographie septembre 2006 10 (2.1) Phénomènes caractérisant les supports de communication Affaiblissement ou Atténuation • L’analyse temporelle et fréquentielle du signal (spectre fréquentiel) permet d’apprécier que: – l’affaiblissement croît plus vite que la distance; – et varie en fonction de la fréquence. • L’utilisation du support est pertinente dans la plage de fréquence où l’affaiblissement est constant (bande passante du support). septembre 2006 11 (2.2) Phénomènes caractérisant les supports de communication Déphasage • Comme pour l’affaiblissement, l’analyse temporelle et fréquentielle du signal (spectre fréquentiel) permet d’apprécier que: – la phase du signal est déformée; – le déphasage varie en fonction de la fréquence. • L’utilisation du support est pertinente dans la plage de fréquence où le déphasage est constant (temps de propagation de groupe très faible). septembre 2006 12 (2.3) Phénomènes caractérisant les supports de communication Phénomènes perturbateurs • Bruit blanc : agitation thermique (faible puissance et sur une large plage de fréquences). • Bruit impulsif : organes électromécaniques, microcoupures (forte puissance, durée faible et peu présent dans les réseaux numériques). • Diaphonie : couplage parasite entre lignes voisines ( influence électromagnétique, placement des câbles, défaut de blindage, et peu présent dans dans les lignes à fibre optique). • Echo : réflexion du signal due à une désadaptation d’impédance (le suppresseur d’écho est nécessaire dans les liaisons téléphoniques 4 fils/2 fils) • Trajets multiples dans un canal radio: les trajets multiples sont dus aux différents chemins possibles pouvant être empruntés par le faisceau entre un émetteur et un récepteur. Ces chemins dépendent du relief environnant septembre 2006 13 (2.3) Phénomènes caractérisant les supports de communication Facteurs pouvant affecter le signal 1. La propagation de signaux réseau : Temps que met un bit ; c'est-à- dire une impulsion à se déplacer dans le média. Il est impératif que la propagation soit homogène dans le réseau. 2. L’atténuation du signal réseau : Perte de la force du signal. Ce problème est limitable par un bon choix des médias réseaux utilisés. 3. La réflexion réseau : Retour d’énergie causé par le passage des impulsions dans le média. Si ce retour est trop fort, il peut perturber le signal des impulsions suivantes. Le système binaires et donc à 2 états peut être perturbé par ces énergies supplémentaires se déplaçant dans le média. 4. Le bruit : Ajout indésirable à un signal. Des sources d’énergie situées à proximité du média fournissent un supplément d’énergie venant perturber le signal. o Diaphonie : bruit ajouté au signal d’origine d’un conducteur par l’action du champ magnétique provenant d’un autre conducteur o Paradiaphonie : diaphonie causée par un conducteur interne au câble o Le bruit peut être causé par des sources d’alimentations externes, des variations thermiques, des interférences électromagnétiques ou encore des interférences de radio fréquences. septembre 2006 14 (2.3) Phénomènes caractérisant les supports de communication Facteurs pouvant affecter le signal 1. La dispersion : Etalement des impulsions dans le temps. Si la dispersion est trop forte, le signal d’un bit peut recouper le signal du précédent ou du suivant. La durée d’une impulsion est fixe, la dispersion correspond à une modification de cette durée au fur et à mesure que le signal se propage dans le média. 2. La gigue : Les systèmes numériques sont synchronisés, tout est réglé par des impulsions d’horloge. Si les horloges de la source et du destinataire ne sont pas synchronisées, on obtient alors une gigue de synchronisation. 3. La latence : Retard de transmission. Principalement dû au déplacement du signal dans le média et à la présence de composants électroniques entre la source et la destination. 4. Les collisions : Se produisent lorsque 2 ordinateurs utilisant le même segment de réseau émettent en même temps. Les impulsions se mélange, détruisant alors les données. septembre 2006 15 (2.4) Phénomènes caractérisant les supports de communication Limitation du débit • La formule de Shannon [1948] donne le débit théorique maximum d’un support soumis à du bruit. • où D est exprimé en bit/s; – W, exprimé en Hertz (Hz), représente la bande passante du support; – et Ps/Pb est obtenu à l’aide du rapport signal sur bruit exprimé en décibel. septembre 2006 16 Sommaire 1. Introduction 2. Les phénomènes caractéristiques de la transmission 3. Les éléments de la transmission 4. La modulation Application: Modulation et canal à trajets multiples 1. Le codage 2. Conclusion Bibliographie septembre 2006 17 (3.1) Principaux éléments intervenant dans la transmission • L’ETCD, équipement terminal de communication de données chargé d’adapter les données à transmettre au support de communication. • L’ETTD, équipement terminal de traitement de données (ex. l’ordinateur). • Le support de transmission. septembre 2006 18 (3.2) Fonctions de l’ETCD • le codage : bits → symboles • la modulation : symboles → signal • Les symboles peuvent être une fonction continue ou une suite de valeurs septembre 2006 19 Sommaire 1. Introduction 2. Les phénomènes caractéristiques de la transmission 3. Les éléments de la transmission 4. La modulation Les fondamentaux Modulation et canal à trajets multiples Modulation dans les fibres optiques Techniques xDSL 1. Le codage 2. Conclusion Bibliographie septembre 2006 20 (4.1) Modulation • Trois types de modulation par transposition en fréquence: – modulation d’amplitude (lorsque les variations portent sur A) – modulation de fréquence (lorsque les variations portent sur f) – modulation de phase (lorsque les variations portent sur Φ) • La transposition en fréquence autorise le multiplexage temporelle. septembre 2006 21 (4.2) Modulation et types de transmission • La transmission est dite analogique, lorsqu’on réalise une transformation d’une fonction continue en une autre fonction continue. Cette technique permet notamment: une bonne protection contre le bruit, une possibilité de multiplexage fréquentiel et une optimisation de l’utilisation du support • La transmission est dite en bande de base lorsque le signal ne subit pas (ou peu) de transposition en fréquence. Dans ce cas, le signal présente souvent un aspect rectangulaire car la fonction de modulation simple utilisée est rectangulaire. • La transmission est dite numérique lorsqu’une fonction discrète (suite binaire) est transformée en fonction continue et réciproquement. Cette technique est appropriée uniquement sur des supports ne nécessitant pas de transposition en fréquence. Elle est utilisée sur des supports à grande bande passante ou des distances limitées (de l’ordre de qq km). septembre 2006 22 (4.3) Combinaisons nature de l’information/type de transmission • Transmission analogique d’informations analogiques : émission de la parole sur le réseau téléphonique, du son sur les ondes radio, d’images de télévision sur le réseau de télédiffusion,... uploads/Management/ technique-de-transmission-numerique-et-analogique.pdf