Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Module : Ingénierie des Réseaux Cours N° :2 CHAPITRE 2 : Communication Numériqu

Module : Ingénierie des Réseaux Cours N° :2 CHAPITRE 2 : Communication Numérique I- Codage en bande de base : I-1- Introduction : La couche physique OSI fournit le moyen de transporter sur le support réseau les bits constituant une trame de couche liaison de données. Cette couche accepte une trame complète de la couche liaison de données et la code sous la forme d’une série de signaux transmis sur le support local. Les bits codés composant une trame sont reçus par un périphérique final ou intermédiaire. La transmission de trames sur le support local exige les éléments de couche physique suivants :  Le support physique et les connecteurs associés  Une représentation des bits sur le support  Le codage de données et des informations de contrôle   L’ensemble de circuits émetteur et récepteur sur les périphériques réseau  À ce stade du processus de communication, les données utilisateur ont été segmentées par la couche transport, placées dans des paquets par la couche réseau, puis encapsulées comme trames par la couche liaison de données. L’objectif de la couche physique est de créer le signal électrique, optique ou micro-ondes qui représentent les bits dans chaque trame. Ces signaux sont alors envoyés sur le support individuellement. Il incombe également à la couche physique de récupérer ces signaux individuels à partir du support, de restaurer leurs représentations binaires et de transmettre les bits à la couche liaison de données sous forme de trame complète. I-2- : fonctionnement de la couche physique : Le support ne transporte pas la trame comme entité unique. Il transporte les signaux, individuellement, pour représenter les bits constituant la trame. Il existe trois formes élémentaires de support réseau sous lesquelles les données sont représentées :  Câble de cuivre  Fibre  Sans fil La représentation des bits (c’est-à-dire le type de signal) dépend du type de support. Pour un support à câble de cuivre, les signaux sont des variations d’impulsions électriques. Pour la fibre optique, les signaux sont des variations lumineuses. Pour les supports sans fil, les signaux sont des variations de transmissions radio. Identification d’une trame Lorsque la couche physique code les bits dans les signaux pour un support donné, elle doit également distinguer la fin d’une trame et le début de la suivante. Sinon, les périphériques sur le support ne peuvent pas savoir quand une trame a été entièrement reçue. Dans ce cas, le périphérique de destination recevrait uniquement une chaîne de signaux et ne serait pas en mesure de reconstruire correctement la trame. l’indication du début de trame est 1 Cours ingénierie des Réseaux Mr Gharbi A.H -2018- souvent une fonction de la couche liaison de données. Cependant, dans de nombreuses technologies, la couche physique peut ajouter ses propres signaux pour indiquer le début et la fin de la trame. Pour permettre à un périphérique récepteur de reconnaître clairement les limites d’une trame, le périphérique transmetteur ajoute des signaux pour désigner le début et la fin de la trame. Ces signaux représentent des configurations binaires particulières utilisées uniquement pour marquer le début ou la fin d’une trame. Les trois fonctions élémentaires de la couche physique sont :  Composants physiques  Codage de données  Signalisation Les éléments physiques sont les périphériques électroniques, les supports et les connecteurs qui transportent et transmettent les signaux pour représenter les bits. Codage Le codage est une méthode permettant de convertir un flux de bits de données en code prédéfini. Les codes sont des groupements de bits utilisés pour fournir un modèle prévisible pouvant être reconnu à la fois par l’expéditeur et le récepteur. L’utilisation de modèles prévisibles aide à distinguer les bits de données des bits de contrôle et à offrir une meilleure détection des erreurs de support. Outre la création de codes pour les données, les méthodes de codage au niveau de la couche physique peuvent également fournir des codes à des fins de contrôle comme l’identification du début et de la fin d’une trame. L’hôte transmetteur transmet la configuration binaire spécifique ou un code pour identifier le début ou la fin de la trame. Signalisation La couche physique doit générer les signaux électriques, optiques ou sans fil qui représentent le 1 et le 0 sur le support. La méthode de représentation des bits est appelée méthode de signalisation. Les normes de couche physique doivent définir le type de signal représentant un 1 et un 0. Il peut s’agir simplement d’un changement de niveau du signal électrique ou de l’impulsion optique, ou encore d’une méthode de signalisation plus complexe. Les sections suivantes examinent différentes méthodes de signalisation et de codage. 2 Cours ingénierie des Réseaux Mr Gharbi A.H -2018- I-2-Signalisation des bits pour le support Toutes les communications provenant du réseau humain finissent sous la forme de chiffres binaires, qui sont transportés individuellement sur le support physique. Bien que tous les bits constituant une trame soient présentés à la couche physique sous la forme d’une unité, la transmission de la trame sur le support s’effectue par un flux de bits envoyés individuellement. La couche physique représente chacun des bits de la trame sous la forme d’un signal. Chaque signal placé sur le support dispose d’un temps spécifique d’occupation du support. On parle de durée du bit. Les signaux sont traités par le périphérique de réception, qui rétablit leur représentation binaire. Les signaux sont reconvertis en bits au niveau de la couche physique du noeud récepteur. Les bits sont alors examinés pour rechercher les variations binaires de début et de fin de trame afin de vérifier qu’une trame complète a été reçue. La couche physique transmet alors tous les bits d’une trame à la couche liaison de données. La bonne transmission des bits exige une certaine méthode de synchronisation entre l’émetteur et le récepteur. Les signaux représentant les bits doivent être examinés à des moments spécifiques durant la durée du bit afin de déterminer correctement si le signal représente un 1 ou un 0. La synchronisation s’effectue au moyen d’une horloge. Dans les réseaux locaux, chaque extrémité de la transmission conserve sa propre horloge. De nombreuses méthodes de signalisation utilisent des transitions prévisibles dans le signal pour fournir une synchronisation entre les horloges des périphériques d’émission et de réception. Méthodes de signalisation Les bits sont représentés sur le support en changeant une ou plusieurs des caractéristiques suivantes d’un signal :  Amplitude  Fréquence  Phase La nature des signaux réels représentant les bits sur le support dépend de la méthode de signalisation utilisée. Certaines méthodes peuvent utiliser un attribut de signal pour représenter un seul 0 et un autre pour représenter un seul 1. Par exemple, avec le non-retour à zéro (NRZ), un 0 peut être représenté par un niveau de tension sur le support pendant la durée du bit, et un 1 par une autre tension. Il existe également des méthodes de signalisation utilisant des transitions, ou l’absence de transitions, pour indiquer un niveau logique. Ainsi, le codage Manchester indique un 0 par une transition de tension faible à élevée au milieu de la durée du bit. Pour un 1, il existe une transition de tension élevée à faible au milieu de la durée du bit. La méthode de signalisation utilisée doit être compatible avec une norme pour que le récepteur puisse détecter les signaux et les décoder. La norme contient un accord entre l’émetteur et le récepteur sur la manière de représenter des 1 et des 0. En l’absence d’accord de signalisation (c’est-à-dire si différentes normes sont utilisées à chaque extrémité de la transmission), la communication sur le support physique échoue. Signalisation NRZ Pour commencer, nous examinerons comme exemple une méthode de signalisation simple, le non-retour à zéro (NRZ). Dans le codage NRZ, le flux de bits est transmis en tant que série de valeurs de tension, comme l’illustre la figure. 3 Cours ingénierie des Réseaux Mr Gharbi A.H -2018- Une valeur de tension faible représente un 0 logique et une valeur de tension élevée un 1 logique. La plage de tensions dépend de la norme de couche physique utilisée. Cette méthode simple de signalisation convient uniquement aux liaisons de données à bas débit. La signalisation NRZ n’utilise pas la bande passante de manière efficace et est sensible aux interférences électromagnétiques. De plus, les limites entre les bits individuels peuvent être perdues lors de la transmission de longues chaînes de 1 ou de 0 de manière consécutive. Dans ce cas, aucune transition de tension n’est détectable sur le support. Par conséquent, les noeuds récepteurs ne disposent d’aucune transition à utiliser pour resynchroniser les durées du bit avec le noeud émetteur. Codage NRZI Le codage NRZI est sensiblement différent du codage NRZ. Avec ce codage, lorsque le bit est à 1, le signal change d'état après le top de l'horloge. Lorsque le bit est à 0, le signal ne subit aucun changement d'état. Le codage NRZI possède de nombreux avantages, dont :   La détection de la présence ou non du signal  La nécessité d'un faible courant de transmission du signal uploads/Sante/ cour-2-2018.pdf