réseaux couche physique
TRANSCRIPT
![Page 1: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/1.jpg)
RéseauxCouche Physique
E. Jeandel
Emmanuel.Jeandel at lif.univ-mrs.fr
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 1/23
![Page 2: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/2.jpg)
Rôle
7.7.3.3.1 The Physical Layer provides for the transparenttransmission of bit streams between data-link-entities acrossphysical-connections.
Transmission brute de bitsEnvoyer une suite de 0 et de 1 d’un émetteur à un récepteur enenvoyant de l’énergie (electricity, lumière, etc) à travers un canal(cable, atmosphère, etc).
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 2/23
![Page 3: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/3.jpg)
Contenu
1 Cable
2 Choix du medium
3 Suite
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 3/23
![Page 4: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/4.jpg)
Cable
Transmettre une suite de 0 et de 1 par impulsions électriquesdans un cable.Exemple : Envoyer “Rom”Codage NRZ (non return to zero) : tension d’1V pour 0, et de -1Vpour 1.
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 4/23
![Page 5: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/5.jpg)
Entrée
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 5/23
![Page 6: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/6.jpg)
Sortie
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 6/23
![Page 7: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/7.jpg)
Raison
Tout signal g(t) peut se décomposer en signaux sinusoidaux :
g(t) = a0 + a1 cos t + b1 sin t + a2 cos(2t) + b2 sin(2t) . . .
Lorsqu’un signalg(t) = sin(ft)
de fréquence f passe dans le cable, il est transformé en
g′(t) = A(f ) sin(ft + φ(f ))
Un signal sinusoidal reste sinusoidalUn signal différent peut devenir n’importe quoi. . .
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 7/23
![Page 8: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/8.jpg)
Réponse en amplitude et phasei.e. A(f ) et φ(f )
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 8/23
![Page 9: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/9.jpg)
Conséquences
Pour la plupart des matériaux, pour f suffisament grand, A(f ) ∼ 0.Le signal de sortie, quel que soit le signal d’entrée, ne contiendraaucune fréquence au dessus d’un seuil fc , appelé la bandepassante du médium.
Theorem (Nyquist)Tout signal de bande passante fc peut être déterminé entièrement endonnant uniquement 2fc points différents.
Si le médium ne laisse pas passer de fréquence supérieure à 500Hz, on ne peut pas envoyer plus de 1000 bits par seconde (avecle codage NRZ)
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 9/23
![Page 10: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/10.jpg)
Solution
Au lieu d’encoder deux valeurs à chaque étape (-1V, +1V) il suffitd’encoder k valeurs à chaque étapeDébit potentiellement infini
Où est l’arnaque ?
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 10/23
![Page 11: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/11.jpg)
Bruit
La quantité de bruit dans un canal est mesuré par le rapportsignal-bruit S/N, rapport entre la puissance du signal et lapuissance du bruit (en dB : 10 log10 S/N)
Theorem (Shannon)La capacité maximale (en bit/s) d’un canal de bande passante H et derapport signal-bruit S/N est
H log2(1 + S/N)
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 11/23
![Page 12: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/12.jpg)
Idée
Moduler un signal sinusoidal, qui se comporte bien vis à vis dumédium, à une fréquence donnée f , appelée porteuse.
Plusieurs techniques :Coder 0 et 1 par deux amplitudes différentes (Modulationd’amplitude)Coder 0 et 1 par deux fréquences différentes (Modulation defréquence)Coder 0 et 1 par deux phases différentes (Modulation de ?)
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 12/23
![Page 13: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/13.jpg)
Modulation de phase
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 13/23
![Page 14: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/14.jpg)
Multiplexage
Comment transmettre simultanément plusieurs messages sur lemême médium ?
Multiplexage temporel : on change rapidement entre les deuxmessagesMultiplexage fréquentiel : fréquences différentes pour desmessages différentes (ex : radiodiffusion)
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 14/23
![Page 15: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/15.jpg)
Contenu
1 Cable
2 Choix du medium
3 Suite
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 15/23
![Page 16: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/16.jpg)
Choix du medium
DébitLatenceCoût
suivant la distance
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 16/23
![Page 17: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/17.jpg)
Sneakernet
Transport physique, par exemple de clés USB par camion (ex :Wizzy Digital Courier)Latence élevée, mais haut débitPas de problème de bruit
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 17/23
![Page 18: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/18.jpg)
Paire torsadée
Deux fils de cuivre enroulés l’un sur l’autreDistance de 100m sans répéteurDébit jusqu’à 100 Mb/s. Propagation à 5 ns/m à 10 MhzLimité à ∼30 Mhz par des mesures légales (FCC)Pour atteindre les 100 Mb/s, plusieurs astuces (4B/5B, MLT-3), àvoir en TD
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 18/23
![Page 19: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/19.jpg)
Fibre optique
Très haut débit théoriqueGoulot d’étranglement : Conversion électrique-optiqueRecord actuel à 70 Tb/s (432 longueurs d’onde, 171Gb/s parlongueur d’onde)Très longue distance sans répéteur.Plus cher
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 19/23
![Page 20: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/20.jpg)
WiFi
Fréquence à 2.5 Ghz, largeur de bande de 20 Mhz pour le802.11n150 Mb/s pour 802.11n (54 Mb/s en 802.11g)70m intérieur/250m extérieur pour 802.11n (40/150 pour 802.11g)Interférences (Téléphone sans fil, micro ondes, bluetooth)
Autres liaisons sans fil : satellites, GSM, etc.
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 20/23
![Page 21: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/21.jpg)
Contenu
1 Cable
2 Choix du medium
3 Suite
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 21/23
![Page 22: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/22.jpg)
Couche liaison
Comment détecter les erreursQue faire s’il y a une erreur ?
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 22/23
![Page 23: Réseaux Couche Physique](https://reader035.vdocuments.mx/reader035/viewer/2022062515/62b266b94585a573d27b821d/html5/thumbnails/23.jpg)
Droits
L’image utilisée sur le 13ème transparent provient de wikimediacommons.http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Phase_modulation_BPSK_GPS.svg
et a été éditée pour mes besoins. Ma version peut se télécharger surhttp://www.lif.univ-mrs.fr/~ejeandel/files/Rsx/phase.svg
E. Jeandel, Lif RéseauxCouche Physique 23/23