Les RESEAUX

1

Les RESEAUXLa TRANSMISSION de l'information

Couche Physique (1)

Yonel GRUSSON 2

Introduction

• Première distinction :

Transmission et Communication

•La communication suppose la compréhension et l'exploitation du contenu de l'information.

•La transmission ne s'occupe que du transfert de l'information de l'expéditeur vers le destinataire. Elle précède la communication.

(les deux termes sont parfois utilisés indifféremment)

Yonel GRUSSON 3

IntroductionPour être transmise une information doit

être transcrite, "matérialisée" sur un support. Matérialisation obtenue généralement avec la transformation d'une caractéristique de ce support.

Pierre + GravurePapier + ÉcritureFil de verre + LumièreAir + Onde

Fil métallique + Courant électrique(Cas étudié ici)

Yonel GRUSSON 4

Introduction

La transmission des données suppose donc : De transmettre un signal

1ère Partie D'utiliser un support

2de Partie

5

1ère PartieLa TRANSMISSION du signal(Cette partie étudie la transmission filaire)

Yonel GRUSSON 6

Quelques notions d'électricité

• L'électricité peut se définir comme un mouvement, un flux, un déplacement d'électrons dans un support.

• Toute matière est composée d'atomes.

• Les atomes connus sont répertoriés dans "Le tableau périodique des éléments".

• Les composantes de l'atome sont les suivantes :

Yonel GRUSSON 7

L'Atome

• Le noyau : partie centrale de l'atome. Il comprend :

– Les protons : particules de charge positive.

– Les neutrons : particules n'ayant aucune charge électrique (neutres)

• Les électrons : particules de charge négative qui gravitent autour du noyau.

Yonel GRUSSON 8

Exemple : l'atome d'hélium

+

+Électron

Proton

Neutron

Neutrons + Protons = NoyauNombre d'électrons = Masse atomiqueL'atome est électriquement neutre

Tableau des éléments

Yonel GRUSSON 9

L'Atome

Il a été démontré que :

Des charges électriques de même signe se repoussent

Des charges électriques de signe opposé s'attirent

Yonel GRUSSON 10


• La force d'attraction du noyau sur l'électron diminue avec son éloignement.

• En pratique, on considère qu'un électron situé à dix nanomètres (10 nm) de son noyau en est infiniment éloigné et n'est plus attiré par lui : Il est libre.

• Les électrons libres circulent en tout sens de façon désordonnée.

Yonel GRUSSON 11


• Mais l'ensemble continue à rester électriquement neutre.

• Il est possible de créer un mouvement en créant un "déséquilibre" par l'application d'une différence de potentiel.

• •• •

•• ••

•

•

•

•

••

••

••

••

•

Yonel GRUSSON 12


• Sur le circuit fermé, la pile va produire chimiquement des électrons sur son pôle négatif.

• Les électrons émis dans le circuit exerce une répulsion sur ceux qui existent déjà. Ce mouvement fait pénétrer dans le pôle positif autant d'électrons qu'il en part du pôle négatif.

Pile

Circuit

+-

Yonel GRUSSON 13


L'application d'une différence de potentiel entre les extrémités d'un conducteur comportant des électrons libres fait apparaître un mouvement d'ensemble ordonné vers le pôle positif.

• •• •

•• ••

•

•

•

•

••

••

••

••

•

++++

----

Yonel GRUSSON 14


Résistance d'un conducteurLe flux des électrons est freiné selon les caractéristiques

de la matière constituant le conducteur.

On distingue ainsi :

• Les conducteur isolants Les conducteurs isolants sont des matériaux qui freinent ou qui gênent énormément la libre circulation des électrons. Exemples : Le plastique, le verre, l'air, le bois sec, le papier, le caoutchouc et l'hélium.

Yonel GRUSSON 15

Quelques notions d'électricité• Les conducteurs

Les conducteurs électriques sont des matériaux qui permettent aux électrons de circuler. Ils circulent librement parce que le noyau n'attire pas fortement les électrons les plus éloignés qui peuvent ainsi se libérer. À température ambiante, ces matériaux contiennent un grand nombre d'électrons libres. L'ajout d'une tension électrique entraîne le déplacement de ces électrons, ce qui produit un courant.

• Les meilleurs conducteurs sont les métaux. Par exemple le cuivre, l'argent et l'or, la brasure (un mélange de plomb et d'étain utilisé pour souder)

Yonel GRUSSON 16


• Les semi-conducteursLes semi-conducteurs sont des matériaux dans lesquels la quantité d'électricité qui circule peut être contrôlée de manière précise.

• Exemples de semi-conducteurs : Le carbone, le germanium, l'arséniure de gallium (un alliage) et le plus connu des électroniciens le silicium (fabrication des circuits électroniques).

Yonel GRUSSON 17

Quelques notions d'électricité• Les caractéristiques de l'électricité et leurs

mesures– L'intensité (Symbole I).

Il s'agit de la mesure du débit du courant c'est à dire le nombres d'électrons qui circulent dans un conducteur pendant une seconde.

L'unité d'intensité est l'ampère (A).1 A = 1 Coulomb à la seconde

1 A = 6,28 * 1018 électrons à la secondeL'appareil utilisé est l'Ampèremètre.

Yonel GRUSSON 18


– La tension (symbole U) ou force électromotrice (f.e.m, symbole E)

Il s'agit de la mesure de la puissance du générateur électrique (pile par exemple) sa force électromotrice qui en produisant un excès d'électrons à la borne négative est à l'origine du courant.

La tension se mesure en Volt (symbole V) à l'aide d'un voltmètre

Yonel GRUSSON 19


– La résistance (symbole R)

Elle se mesure en Ohm (symbole ) à l'aide d'un Ohmmètre.

La résistance d'un conducteur :• dépend de sa longueur,• dépend de sa nature,• est inversement proportionnel à sa section.

Yonel GRUSSON 20


• Relation en U, R et I : La loi d'Ohm

L'intensité dépend de la tension et de la résistance.

Dans un circuit électrique, l'intensité du courant est directement proportionnelle à la tension appliquée à ses bornes et inversement proportionnelle à la résistance.

I = U / R

U = R * I

Yonel GRUSSON 21


• On distingue 2 types de courants :

– Le courant continu

Le courant est dit continu si ce courant (le flux d'électrons) va toujours dans le même sens.

t

v (tension)

Yonel GRUSSON 22


– Le courant alternatif

Avec le courant alternatif, le courant change de sens plusieurs fois par seconde.

v (tension)

t

Yonel GRUSSON 23

Le signal• Dans le cas d'une transmission filaire, on

appellera SIGNAL l'utilisation d'une TENSION pour représenter les données à transmettre.

• On distinguera ainsi :

– La transmission NUMERIQUE

– La transmission ANALOGIQUE

• Dans tous les cas pour être transmissent les données sortent de l'ordinateur en série et en numérique (bit 0 ou 1)

Yonel GRUSSON 24

Distinction Série/ParallèleParallèle sur 8 bits

8 Bits Transmis au moment T

Périp

hériq

ue

Ordinateur

Technique inutilisée dans les transmissions sur un réseau car elle nécessiterait des moyens importants.

Yonel GRUSSON 25

Transmission en série d’un octet

D1D2D3D4D5D6D7D8

T1T1 T3T2Horloge

1

1

11

0

0

0

0

1

1

11

0

0

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0Sortie Série

Registreà Décalage

Distinction Série/Parallèle

Yonel GRUSSON 26

Bande base et large bande

• Avec une transmission en bande de base le câble ou support de transmission n'acheminera qu'un seul signal à la fois. Il occupera toute la bande passante du support. Exemple : Ethernet).

• Avec une transmission en large bande plusieurs signaux seront transmis simultanément sur le support (cf. multiplexage fréquentiel). Exemple Transmission TV.

Yonel GRUSSON 27

Ce type de transmission consiste à émettre sur la ligne des courants qui reflètent la valeur des bits transmis. Par exemple une tension nulle pour un 0 et une tension positive pour un 1.

Il existe plusieurs techniques de transmission en bande de base.

Transmission en Bande de Base

Yonel GRUSSON 28


Non Return toZéro Level N.R.Z-L

Code àémettre 00 01 1 1 1

+v

-v

Un niveau est choisi pour représenter le 1, l'autre le 0

Technique utilisée par les réseaux 100VG et Ethernet 100 Base T4

Yonel GRUSSON 29

Transmission en Bande de BaseCode àémettre 00 01 1 1 1

+v

-v

0

Non Return toZéro Invert on

One N.R.Z-I

Il y a une TRANSITION pour la transmission du 1 C'est la transition qui est ici repérée et non le niveau

Technique utilisée par les réseaux

FDDI et Ethernet 100 Base FX

Yonel GRUSSON 30



CodeBiPolaire

+v

-v

0

Transition sur +V ou –V pour transmettre un 1 et une transition sur 0 pour transmettre un 0

Yonel GRUSSON 31

1 : Transition au milieu de l’intervalle0 : Pas de transition si suivi par un 1Transition à la fin de l’intervalle si suivi d’un 0


Code deMiller

+v

-v

0


Yonel GRUSSON 32

1 : Transition de HAUT en BAS au milieu de l’intervalle0 : Transition de BAS en HAUT au milieu de l’intervalle


+v

-v

CodeManchester


Technique utilisée par les réseaux Ethernet 802.3

Yonel GRUSSON 33

0 : Transition (selon la fin du bit précédent)1 : Pas de Transition


Technique utilisée par les réseaux Token-Ring 802.5


+v

-v

CodeManchesterdifférentiel

Yonel GRUSSON 34

Transmission TETRAVALENTE

+v1

+v0

-v0

Code àémettre 1001 10 11 00

-v1

0


Yonel GRUSSON 35

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.


Yonel GRUSSON 36

• Une transmission analogique consiste à utiliser un courant dit porteur (on parle de porteuse) et a le modifier en fonction des données à transmettre (bit 0 ou 1).

• On utilise pour cette technique une tension alternative.

Le Signal Analogique

Yonel GRUSSON 37


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 38

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5

Temps

a(t

emp

s)

a(t) = 2 SIN (2.pi.t) ou f=1 et ph = 0


Yonel GRUSSON 39

-2,5

-2

-1,5

-1

-0,5

0

0,5

1

1,5

2

2,5

-1,5 -1 -0,5 0 0,5 1 1,5

Temps

a(te

mp

s)

Am

pli

tud

e

Phase 1

Phase 2

1 Période

FREQUENCE = Nombre de périodes par seconde1 Hz = 1 période par seconde


Yonel GRUSSON 40

Transmission analogique

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 41

Transmission analogiqueModulation de Fréquence

Yonel GRUSSON 42

Transmission analogiqueModulation d'Amplitude

Yonel GRUSSON 43

Transmission analogiqueModulation de Phase

Yonel GRUSSON 44

Numérisation d'un signal analogique

v5

v4

v2

v1

Les valeurs binaires Vi sont transmises

v6

v3

Temps entre deux échantillons

Cette technique permet de numériser un signal analogique (vidéo, musique, etc.).Ne pas confondre avec la compression

Yonel GRUSSON 45

Un signal analogique utilisant une BANDE

PASSANTE (cf. plus loin) 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.

Numérisation d'un signal analogique

Yonel GRUSSON 46

Caractéristiques du SIGNAL

L’AFFAIBLISSEMENT

• La puissance du signal reçu (P2) est plus

faible que celle du signal émis (P1).

• Affaiblissement = 20 * log10 (P2/P1)

• L'affaiblissement augmente avec la fréquence

et la distance.

Yonel GRUSSON 47

Affaiblissement d'un signal analogique


V

t

Signal émis

Signal reçu affaibli

Yonel GRUSSON 48

DISTORTION DE PHASE

Déphase du signal par rapport à une porteuse


Yonel GRUSSON 49

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 50

• 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)


Yonel GRUSSON 51

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)

• Les fréquences de la voix et des instruments de

musique sont comprises entre 50 et 4000 Hz


Yonel GRUSSON 52

• 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 53

• 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• 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


Yonel GRUSSON 54

Caractéristique de VITESSE.....

• La vitesse de modulation : Vmod = 1/T

– Avec T la durée du moment élémentaire

– Elle se mesure en BAUD

– 1 Baud = 1 moment significatif par seconde

• La vitesse de transmission : Vtr = 1/T * log2V

– Avec V la VALENCE du Signal (Nombre de

représentations possible avec le signal).

– Elle se mesure en BIT/Seconde.

Yonel GRUSSON 55

00 01 1 1 1

+v

-v

20 20 20 2020 20 20Temps en ms

De MODULATION

Vmod = 1/0,02 = 50 BaudsDe TRANSMISSION

Vtr = 1/0,02 * log22 = 50 Bits/Sec.


Yonel GRUSSON 56

+v1

+v0

-v0

1001 10 11 00

-v1

Ainsi avec une Transmission TETRAVALENTE

0

Avec T = 0,005 et V = 4

Vmod = 200 BaudsVtr = 400 Bits /s


57

2de PartieLes Supports de la transmission

Yonel GRUSSON 58

La normalisation du câblage• Trois organismes sont à l'origine de la normalisation

dans ce domaine :– ANSI : Américan National Standard Institut– EIA : Electronic Industry Association– TIA : Télécommunication Industry Association

Ils créèrent, en 1991, la norme :ANSI/EIA/TIA-568-1991

Commercial Building Télécommunications Cabling Standard

Document modifié en 1995 et connu sous le nom de :ANSI/EIA/TIA-568-A

Yonel GRUSSON 59

La normalisation du câblage

ISO a publié la norme :

ISO 11801E-1995

Elle reprend la norme T568-A qui est spécifique au câblage US pour la compléter avec le câble STP 100 ohms et câble 120 ohms qui sont très utilisés en France et en Europe.

La norme T568-A se combine à d'autres normes (TIA/EIA-569 ; TIA/EIA-606 ; TIA/EIA-607)

Yonel GRUSSON 60

La normalisation du câblage• Ces normes traitent entre autres sujets :

– Des câbles et de leurs caractéristiques techniques pour atteindre certain niveau de performance.

– Des topologies et leurs exigences techniques (longueur du segment Ethernet, par exemple)

– Des différentes connectiques– De l'équipement des locaux ;

• Le répartiteur général• Les répartiteurs secondaires• Le câblage dorsal (backbone)• Les zones de travail• Le câblage horizontal (entre les stations et les

équipements de la zone de travail)

Yonel GRUSSON 61

• Le choix du support physique de transmission n'est pas indifférent. De nombreux facteurs orientent ce choix :– Les protocoles de la couche de liaison.– Le débit désiré (10, 100 Mb/s, 1 Gb/s, etc.).– Le rôle du câble dans le réseau (entre deux

bâtiments, dans les murs, jarretière, etc.).• Des normes internationales fixent les

caractéristiques physiques et d'utilisation des différents supports.

Les SUPPORTS DE TRANSMISSION

Yonel GRUSSON 62

Les SUPPORTS DE TRANSMISSION

• Les Supports CUIVRES Câble COAXIAL Les Paires METALLIQUES

• La FIBRE OPTIQUE• Les Supports "Immatériels"

Rayon Infrarouge Faisceaux HERTZIENS Ondes radioélectriques Les Satellites

Yonel GRUSSON 63

Le Câble COAXIAL

Cuivre

Isolant en Plastique

Tresse métallique

Gaine extérieure

Yonel GRUSSON 64

Historiquement le premier support utilisé par les réseaux locaux

• Câble de 50 ohms pour les transmissions en bande de base et de 75 ohms pour les transmissions analogiques (TV).

• Bande passante et protection électromagnétique plus importante qu’avec la paire torsadée

• Débit maximum : 10 Mbit/s sur le Km (plus sur des distances plus courtes).

• Moins économique que la paire torsadée.

Le Câble COAXIAL

Yonel GRUSSON 65

Désignation Diamètre Impédance Protocole

RG-8/U 0,405 p. 50 ohmsEthernet

épais

RG-58/Uou RG-58A/U

0,195 p. 50 ohmsEthernet

Fin

RG-59/U 0,242 p. 75 ohmsTV par câble

Le Câble COAXIAL

Ce support est de moins en moins utilisé au profit de la paire torsadée et de la fibre optique.

Yonel GRUSSON 66

• Support traditionnel 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 (le calibre se mesure selon l'échelle AWG (American Wire Gauge). Un câble de 24 AWG est plus fin qu'un câble de 22 AWG).

– la nature des isolants. • Débit sur longue distance, quelques Kbit/s. En réseau

local quelques Mbit/s

La PAIRE TORSADEE

• Caractéristiques : L’impédance 100, 120 et 150 Ohms Blindage

Blindé (ou STP Shielded Twisted Pair)–avec une TRESSE METALLIQUE

(non écranté) – (blindage au sens strict)– avec une FEUILLE D ’ALUMINIUM

(écranté) - FTP (Foiled Twiwted Pair)– avec les 2 protections (SFTP)

La PAIRE TORSADEE

Yonel GRUSSON 68

Les 3 grandes familles de câble :• Le 100 Ohms standardisé par l’TIA/EIA. Cette

norme fait référence à 3 catégories de câbles :

La PAIRE TORSADEE

CatégorieBande Passante

jusqu'àUtilisation

3 16 Mhz Téléphone, 10 Base T, Token Ring à 4 Mbit/s, 100 Base T4

4 20 Mhz Token Ring à 16 Mbits/s

5 100 Mhz 100 Base TX, OC-3 (ATM)

Yonel GRUSSON 69

• Le 150 Ohms a été proposé par IBM pour répondre aux besoins du Token Ring. Ce câblage est de moins en moins utilisé au profit de précédent. Cette norme reconnaît 8 types de support (de la paire torsadée à la fibre optique).

• Le 120 Ohms est un compromis Coût/performance qui s’est imposé en France sous l’impulsion de France Télécom.

La PAIRE TORSADEE

Yonel GRUSSON 70

Câble composé de 4 Paires UTPCe type de câblage est utilisé "hors les murs" (jarretière de brassage, etc.)

Fil de déchirement

ConducteurMono-Brin

GaineAnti-FeuEn Teflon(en PVC sinon)

Paire Torsadée

La PAIRE TORSADEE

Yonel GRUSSON 71

Câble blindé composé de 4 Paires torsadées (STP)Câblage plus rigide utilisé comme dorsale permet une bonne protection contre les interférences électromagnétiques et les bruits de fond si la tresse métallique est correctement mise à la terre.

Paire Torsadée

Fil de déchirement

ConducteurMono-Brin

GaineAnti-Feu

Tressemétallique

La PAIRE TORSADEE

Yonel GRUSSON 72

Câble composé de 4 Paires torsadées (FTP)Grande souplesse et une très bonne réduction des perturbations électromagnétiques ; Il réduit également les rayonnements électromagnétiques produit par le câble lui-même.

La PAIRE TORSADEE

Paire Torsadée

Fil de déchirement

ConducteurMono-Brin

GaineAnti-Feu

Drain (fil sans isolant en contact avec le feuillard)

Feuilled'aluminium

Yonel GRUSSON 73

Câble composé de 4 x 4 Paires torsadées (FTP)

La PAIRE TORSADEE

Yonel GRUSSON 74

• Les performances d’un câble en paires torsadées est mesurée par deux valeurs : L ’AFFAIBLISSEMENT LINEIQUE

(appelé généralement ATTENUATION ou AFFAIBLISSEMENT)L’atténuation se mesure en DECIBEL par kilomètre ou 100 mètres.

Elle augmente avec la fréquence du signal et la longueur du câble.

La PAIRE TORSADEE

Yonel GRUSSON 75

L’AFFAIBLISSEMENT PARADIAPHONIQUE

Il traduit l’aptitude du câble à ne pas être perturbée par les signaux transmis par les paires voisines.

Plus il est élevé, meilleur est le câble.

La PAIRE TORSADEE

Yonel GRUSSON 76

• Pour abaisser l'atténuation, il faut augmenter son IMPEDANCE.

Cela implique d’augmenter son diamètre et celui des isolants. Le câble devient donc plus encombrant, plus rigide et plus coûteux.

• Pour améliorer la paradiaphonie il faut poser un écran autour de chaque paire. Donc plus encombrant et plus coûteux.

La PAIRE TORSADEE

Yonel GRUSSON 77

En résumé :

Plus l'affaiblissement est faible

Plus la paradiaphonie est élevée

Plus le rapport signal bruit est élevé

Meilleures sont les performances du câble.

La PAIRE TORSADEE

Yonel GRUSSON 78

Les normes EIA/TIA définissent 3 catégories de câbles en fonction de leur affaiblissement et leur paradiaphonie.

La catégorie 5 est celle qui s'impose actuellement.

Les catégories 3 et 4 ne sont plus installées mais ne sont considérées qu'en termes d'existant.

Le Câblage CATEGORIE 5

Yonel GRUSSON 79

• La catégorie 5, lors de sa création, a été conçue pour les réseaux à hauts débits (ATM, Ethernet à 100 Mbs, …).

• Les câbles peuvent véhiculer des signaux à une fréquence de 100 Mhz (débit possible théorique 155 Mbs).

• Ethernet et ATM sont à 62,5 Mhz (100 Mbs)


Yonel GRUSSON 80

Fréquenceen Mhz

Paradiaphonieen Db

Affaiblis.Linéique

en Db

RapportSignal/Bruit

en DB20 42 7 35

31,25 40 11,8 28,2

62,5 35 17,1 17,9

100 32 22 10

Câble de catégorie 5 défini par la norme EIA/TIA TSB 36 pour un câble de 100 Ohms non blindé de 100 mètres

Rapport signal/Bruit = ParaDiaphonie - Affaiblissement linéique


Yonel GRUSSON 81

Fréquence en Mhz

Paradiaphonie en dB

Affaiblis. Linéique

en dB/100m 20 54 0.2

31,25 50 0.2

62,5 44 0.3

100 40 04

Les connecteurs de la catégorie 5 sont également normalisés (Prise RJ45) et définis par la norme EIA/TIA TSB 40


Yonel GRUSSON 82

• La notion de CLASSE D a été introduite dans le but de normaliser la TOTALITE d’une chaîne de liaison comportant des éléments de catégorie 5 : Câbles, Connecteurs et cordon de brassage.

La longueur maximale entre 2 équipements réseaux est de 100 mètres (90 mètres de câble et 10 de raccordement et de jarretières).


Yonel GRUSSON 83

Fréquence en Mhz

Paradiaphonie en Db

Affaiblis. Linéique

en Db

Rapport Signal/Bruit

en DB 20 34.5 10.5 28

31,25 31.5 13.1 23

62,5 27 18.4 13

100 24 23.2 4

Performances attendues d'une liaison de Classe D

Rapport signal/Bruit = ParaDiaphonie - Affaiblissement linéique


Yonel GRUSSON 84

• L'évolution des réseaux s'oriente vers le haut débit qui utilise des fréquences supérieures à 100 Mhz, limite du câblage catégorie 5.

• Il n'existe actuellement aucune norme au-dessus de la catégorie 5. Des constructeurs proposent néanmoins de la "catégorie 5" qui fonctionnent avec des fréquences de 150 et de 200 Mhz (pas de torsade plus serré et âme de cuivre de meilleure qualité).

Le Câblage – Le futur

Yonel GRUSSON 85

EIA/TIA étudie une norme catégorie 6 qui

utiliserait un câblage FTP ou SFTP écranté

paire par paire et qui permettrait des

fréquences de 300 à 600 Mhz. La connectique

évoluera également car la prise RJ45 présente

des faiblesses au delà de 200 Mhz.

Le Câblage – Le futur

Yonel GRUSSON 86

• La fibre optique est le média conseillé par l'ISO et l'EIA/TIA pour la réalisation des "backbones" dans les systèmes de câblage.

• Son immunité aux perturbations électromagnétiques et ses caractéristiques de transmission du signal en font le support idéal des transmissions haut débit :– pour les rocades dans les batiments,– pour les liaisons inter-bâtiments,– pour le raccordement des postes de travail

La FIBRE OPTIQUE

Yonel GRUSSON 87

La FIBRE OPTIQUE

Le coeur(Fil de VERRE fin

à base de Silice)

Gaine optique qui maintien la lumière

à l ’intérieur de la fibre(en général, dans les mêmes matériaux que le cœur mais avec des additifs ce qui confine les ondes optiques dans le cœur en ayant un indice de réfraction inférieur à celui du cœur

Gaine extérieur

Schéma général d'une fibre optique :

Yonel GRUSSON 88

• On distingue les fibres optiques :– monomodes– multimodes

• multimodes à grandient d'indice• multimodes à saut d'indice

• La différence visible provient de leur épaisseur

La FIBRE OPTIQUE

Monomode (8/125)

~ 8µm 125 µm

Multimode (62,5/125 ou 50/125)

125 µm62,5µm

Yonel GRUSSON 89

• La source de lumière peut être :

– une diode electroluminescente (LED Light

Emitting diode). Puissance du signal 0,1 milliwatt.

– un émetteur laser (ILD Injection Laser Diode) avec une puissance 0,5 milliwatt (spectre du signal dans l'infrarouge –non visible-)

• La fibre monomode n'utilise que le laser, la fibre multimode peut utiliser les deux systèmes.

La FIBRE OPTIQUE

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• Les performances de la fibre vont dépendre de la propagation du rayon lumineux dans celle-ci.

• Cette propagation dépend elle-même de la composition de la fibre.

• La propagation dans une fibre est unidirectionnelle (émetteur vers récepteur). Une liaison nécessitera donc 2 fibres.

La FIBRE OPTIQUE

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La FIBRE OPTIQUEPropagation du rayon lumineux dans la fibre :• Multimode à Saut d'indice

Sourcelumineuse

• Le cœur et la gaine optique sont en verres ayant des indices de réfraction différents. Du fait de l'importance de la section du cœur, il y a une grande dispersion des signaux traversant ce type de fibre• La bande passante est comprise entre 20 et 300 MHz/km• Ce type de fibre est peu utilisé.

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La FIBRE OPTIQUEPropagation du rayon lumineux dans la fibre : • Multimode à Gradient d'indice

Sourcelumineuse

• L'indice de réfraction décroît du centre vers à la périphérie de la fibre. L'onde aura donc une forme sinusoïdale.• Les LED peuvent émettre plusieurs longueurs d'onde lumineuses.• La bande passante est comprise entre 600 et 3000 MHz/km.• Les diamètres les plus fréquents sont 62.5µm et 50µm.• La fibre multimode est la plus employée dans les réseaux locaux

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La FIBRE OPTIQUEPropagation du rayon lumineux dans la fibre : • Monomode

Sourcelumineuse

• L'indice de réfraction est constant ou décroissant du centre vers la périphérie. Le diamètre du cœur est pratiquement égal à la longueur d'onde du faisceau lumineux. La propagation est pratiquement directe sur une très longue distance (~50 km).

• Le Laser n'émet qu'une seule longueur d'onde mais autorise l'utilisation d'une bande passante est très large > 10 Ghz.

• Support onéreux avec un rayon de courbure élevé.

• Surtout utilisé dans les WAN.

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La FIBRE OPTIQUEPrincipaux avantages de la fibre optique :• Débit d'informations élevé. • Faible atténuation, transport sur des longues

distances. • Pas de problème de mise à la terre. • Immunité contre les perturbations

électromagnétiques.• Pas de diaphonie. • Installation en milieu déflagrant (pas d'étincelle).• Discrétion de la liaison et inviolabilité.• Résistance à la corrosion

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Supports Immatériels• Les systèmes « à vue directe »

– L ’Infrarouge (essentiellement dans les LAN)– Le Laser– 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).

– Diffusion des ondes à haute fréquence (essentiellement dans les LAN)

• Les satellites– Bande Passante de 500 Mhz partagé entre

plusieurs répéteurs utilisant une bande de 36 Mhz.

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La TRANSMISSIONde l'information

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Tableau des éléments

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Non Return toZéro Level N.R.Z-L


+v

-v

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+v

-v

0

Non Return toZéro Invert on

One N.R.Z-I

Yonel GRUSSON 100


CodeBiPolaire

+v

-v

0

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Code deMiller

+v

-v

0

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+v

-v

CodeManchester


+v

-v

CodeManchesterdifférentiel

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Transmission TETRAVALENTE

+v1

+v0

-v0

Code àémettre 1001 10 11 00

-v1

0

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La PAIRE TORSADEE

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Les RESEAUX

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