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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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INGNIERIE DETRANSMISSION ET
TECHNIQUES DACCSMULTIPLE
My Ahmed FAQIHI
faqihi@ensias.ma
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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PLAN DE COURS
Introdution aux systmes rseaux Chane de communications numriqueTypes de canaux de transmission
Accs multiple, pourquoi ?TDMA FDMA CDMA
Technique de modulation OFDM
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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INTRODUCTION AUX SYSTMESRSEAUX
Tlphonie cellulaire Rseaux locaux sans fils RTC
Modems ADSLTlvision par satelliteTlvision numrique terrestre Connexion sans fil (Blutooth, infrrarouge) Rseaux de capteurs
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INTRODUCTION : CLASSE DESRSEAUX DE TLCOMMUNICATIONSSystmes
mobiles privsRseaux privs dentreprise : par exemple TETRA (TerrestrialTrunked Radio) dvelopp par lEuropean TelecommunicationsStandards Institute (ETSI)Pompiers, police
Systmes PABX (Private Automatic Branch eXchange)
Systmesmobilespublics
Systmes analogiques
Premire gnration
1G
Systmes numriques
2G, 2.5G, 3G
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5
INTRODUCTION : CLASSE DESRSEAUX DE TLCOMMUNICATIONS
GSM : Global system Mobile => dbit allant jusqu 9,6 kbpsGPRS : General Packet Radio Service jusqu' 115 Kbits/sUMTS : Universal Mobile Telecommunications system => dbit allant de 144 384kbpsWIMAX : Worldwide Interoperability for Microwave Access => plusieurs MbpsBluetooth : Groupement industriel (2.45 GHz)
Hiperlan : Norme europenne (20Mbit/s 5 Ghz pour Hiperlan 1 et 54Mbit/s pourHiperlan2 compatible 3G LAN)802.11 : Norme USA IEEE 6 12 ou 24 Mbit s entre 5 et 6 Ghz
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CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
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metteurFiltredmission
Milieu detransmission rcepteur
bruit
+100011 100011
Canal de transmission
Signalanalogique
Signalanalogique
Squencebinaire
Squencebinaire
Vue gnrale
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Source
du
message
Analogique
Objectif : transmettre un message dun point A un point B dans lesmeilleures conditions possibles travers un canal de propagation :
hertzien, cble coaxial, fibre optique
Source : analogique : signal audio ou vido qui sera numris par la suite
* chantillonnage-blocage* conversion analogique numrique
* quantification du signal
numrique : donnes informatiques, tlcommandes
CAN
CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
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CHANE DE TRANSMISSIONNUMRIQUE : EXEMPLES DEMESSAGES SOURCES
Parole :Chaque chantillon est numris sur 8 bits(symbole de 8bits). Sachant quon prend 8000chantillons /s (frq. dchant. = 8kHz), le
dbit de la source est de 64 kbits/s.
Vido :Chaque chantillon est numris sur 24bits
(symbole de24 bits : 8 bits pour le Rouge, 8bits pour le Vert et8bits
pour le Bleu).Sachant que la frquence dimage est 25 images /s
etpour une rsolution 576 lignes x 720 points, le dbit
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Source
dumessage
Codage
desource
Objectif : supprimer certains
lments binaires nonsignificatifs (compression de
donnes) : le message est alors
sous forme concise et constitu
dlments binaires
mutuellement indpendants et
prenant la valeur 0 ou 1 selonun axe des temps divis en
intervalles rguliers de dure
Tb
A(t)
Tb 2Tb 3Tb 4Tb 5Tb 6Tb 7Tb
A(t)
5V
0V
1 0 0 1 1 1
temps
bit / s
b
1D
T
Dfinition du Dbit binaire en bit/s :
CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Source
dumessage
Codage
de canal
Codage
desource
Objectif : le codage de canal ou codage dtecteur et/ou correcteur derreur consiste insrer des bits de redondance dans le message initial, permettant au
rcepteur de dtecter les erreurs et dans certains cas de les corriger
Exemple : bit de parit.
CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Source
dumessage
Codage
enligne
Codage
de canal
Codage
desource
Objectif : Adapter le signal au support physique de transmission. En gnral lecode est choisit pour satisfaire des critres de:
Spectre;
Transition; TEB.
CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
11
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Source
dumessage
Modulation
Numrique+ Accs multiple
Codage
de canal
Codage
desource
Porteuse
P(t)
Objectif : Associer chaque mot de n lments binaires successifs, unsymbole de dure T=nTb choisi parmi M = 2n lments de signal, cesymbole reprsente ltat lectrique du signal porteur. (amplitude,phase ou frequence), le but est dassocier chaque symbole de nlments binaires un signal Si(t), i = 1,,M, Si(t) est de dure T=nTb,
On appelle Rapidit de modulation, R, exprime en Bauds, et donnepar la relation suivante :R = 1/T Bauds
Elle exprime le nombre de signaux mis par unit de temps T
Codage
enligne
CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Signal
mis
e(t)
Source
dumessage
Modulation
Numrique+ Accs multiple
Codage
de canal
Codage
desource
Porteuse
P(t)
Segment RFmission
Segment RF
rception
Codage
enligne
CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
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Signal
mis
e(t)
Source
dumessage
Modulation
Numrique+ Accs multiple
Codage
de canal
Codage
desource
Porteuse
P(t)
Segment RFmission
Dmodulation
NumriqueSegment RF
rception
La dmodulation a pour objectif de ramener
le signal modul en bande de base
Codage
enligne
CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
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Signal
mis
e(t)
Source
dumessage
Modulation
Numrique+ Accs multiple
Codage
de canal
Codage
desource
Porteuse
P(t)
Segment RFmission
Dmodulation
NumriqueSegment RF
rception
Filtrage
en bande
de base
(bdb)
Le filtrage de reception permet de
minimiser linfluence du bruit.
Codage
enligne
CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
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Signal
mis
e(t)
Source
du
message
Analogique
Modulation
Numrique+ Accs multiple
Codage
de canal
CAN
Codage
desource
Porteuse
P(t)
Segment RFmission
Destinataire
du
message
Dmodulation
Numrique
Dcodage
de canalSegment RF
rception
CNA(Dcodage
de
Source)
Filtrage
en bande
de base
(bdb)
Codage
enligne
CHANE DE COMMUNICATIONNUMRIQUE
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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TYPES DE TRANSMISSIONS
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Paires torsades 10Kbit/s sur 5 6Km et 100 Mbits/s sur 100m qqs centaines de Khz conomique inc. Attnuation du signal)
Cble coaxialMoins sensibleDbit important (10 Mbits max)Diamtre petit => gde rsistance Bande passante fonction de la
qualit des conducteurs, de celle desisolants et de la longueur
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TYPES DE TRANSMISSIONS FILAIRE
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Fibre Optique : Cylindre de verre trs finentour dune couche concentrique de verreMeilleur choix pour les transmissions
Ocaniques et terrestres (haut dbit)Multiplexage des donnes htrognes Faibles attnuations Faibles taux derreurs (10-9) Cot lev Raccordement dlicat
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TYPES DE TRANSMISSIONS FILAIRE
COMPARAISON ENTRE LES
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COMPARAISON ENTRE LESDIFFRENTS SUPPORTS PHYSIQUESUSUELS
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Paires torsades Cble coaxial Fibre optique
Cot Bas Moyen Assez lev
Bande passante Moyenne Large Trs large
Longueur maximale Moyenne Eleve Eleve
Immunit aux interfrences Basse moyenne Moyenne leve Trs leve
Facilit de connexion Simple Variable Difficile
Facilit d'installation Variable Variable Difficile
Fiabilit Bonne Bonne Trs bonne
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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TYPES DES TRANSMISSIONS NONFILAIRES
Nature :
Support immatriel
Avantages : Pas de risques accidentelle de rupture de cbles
Pas de creusage dans les murs !!!!!
Facilit de mise en place
Inconvnients
Sensibilit aux conditions atmosphriques 21
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CONTRLE DACCS
Problmatique:
Support de transmission unique
Diffrents utilisateurs souhaitent mettresimultanment
Eviter les conflits
Ncessit darbitrage
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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MCANISMES DACCS
Classification des mcanismes daccs:
Accs statique
La bande passante est rpartie de faon invariante dans
le temps entre diffrents utilisateurs
Accs dynamique
La bande passante est rpartie la demande !!
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PARTAGE DE SUPPORT
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CLASSIFICATION DES MTHODESDACCS
Accs statique : Accs Multiple par Rpartition de
Frquences(AMRF) Accs Multiple par Rpartition de Temps(AMRT) Accs Multiple par Rpartition de Codes(AMRC)
Accs dynamique : Politique daccs dynamique allocation
dterministe Le Polling Le Jeton
Adress Non Adress
Politique daccs dynamique allocation alatoire ALOHA
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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ACCS DYNAMIQUE A ALLOCATIONDTERMINISTE
Le Jeton
Adress
Non adress
Le polling
Roll-Call
Hub Polling
Rseaux grande distance (Bus ou Etoile) Station primaire et plusieurs stations secondaires
(complexit de station primaire)
Puissance requise26
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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MTHODE DACCS DYNAMIQUE :JETON
Principe :
Consiste faire circuler une trame spciale sur le
rseau :jeton
Seule la station qui possde le jeton, un instant
donn, peut mettre.
Deux variantes Adress
Non adress27
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Anneau
Station en coursd'mission
Jeton =1Trame occupe
Anneau
Le jeton estgard parla station
Sens de rotation
Sens de rotation
MTHODE DACCS DYNAMIQUE :JETON
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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MTHODE DACCS DYNAMIQUE :JETON NON ADRESS
Utilis dans les topologies en Anneau Principe : Attente que le jeton soit libre Sur rception du jeton marqu libre
Elle change ltat du jeton libre => occup Elle joint au Jeton son message. Elle transmet le TOUT sur le rseau
Si une station reoit le jeton marqu occup
: Consulte l@ du destinataire
Si cest la sienne, elle copie la trame et la fait suivre.
Consulte l@ de la source : Si cest la sienne, elle retire la trame et met un jeton
marqu libre
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Avantages : Accs dterministe : chaque station est assure
de pouvoir mettre avant un dlai born Stabilit forte charge, les performances ne
scroulent pasMise en uvre de priorits possible
Inconvnients : La connexit doit tre maintenue
Inefficacit faible chargeNcessite dune station de surveillance pour
veiller lunicit du jeton.30
MTHODE DACCS DYNAMIQUE :JETON NON ADRESS
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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APPLICATION
Laccs dynamique par le Jeton nonadress est utilis dans la norm IEEE
802.5( Token Ring)
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Utilis pour les topologies en Bus : Bus Jeton
Principe :
Un anneau virtuel est cre, chaque station connat
son prdcesseur et son successeur par leurs @
Seule la station en possession du jeton peut
mettre :
Si elle na rien mettre, elle envoie le jeton son
successeur logique => Jeton adress
Si elle a de linformation mettre, elle peut mettre
pendant un temps limit, au bout duquel, elle DOIT
passer le Jeton son successeur
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MTHODE DACCS DYNAMIQUE :JETON ADRESS
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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BUS A JETON : ALGORITHME
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autretramemettreet
temporisationnoncoule?
lancementtemporisation
rceptionjeton?
non
missiondela trame
transmissiondujeton
oui
non
oui
slectiontramesuivante
fin
tramemettre
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Avantages InconvnientsAccs dterministe, chaquestation est assure quellepourrait mettre dans un dlaiborn
Inefficacit en cas de faiblecharge
Stabilit forte charge, lesperformances ne scroulent pas
Ncessite dune station desurveillance pour veiller lunicit du jeton
Mise en uvre de priorit
possible
Mcanisme lourds pour
linsertion et le retrait destations
Retrait implicite des trames (vs.Jeton non adress)
Ncessit dune procduredinitialisation de lanneau
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MTHODE DACCS DYNAMIQUE :JETON ADRESS
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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APPLICATION
Laccs dynamique par le Jeton adressest utilis dans la norm IEEE 802.4
( Token Bus)
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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ACCS DYNAMIQUE DTERMINISTE :POLLING
36
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Consulter les comptiteurs les inviter mettre tour de rle
Site matre (station primaire) Interroge squentiellement chaque station Si elle a des trames mettre
La trame est transmise au matre Le matre interroge le destinataire (prt recevoir?)
Roll-call polling (centralis) ou Hub polling
(rpartie)
ACCS DYNAMIQUE DTERMINISTE :POLLING
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Station primaire interroge successivement chacune des stations
secondairesenvoie d'une trame de poll.
Station Secondaire (interroge)Rpond par une trame Acquittement ngatif si rien envoyer
Donnes dans le cas contraire
ACCS DYNAMIQUE DTERMINISTE :Roll-call polling
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Station primaire : dmarre un cycle
Trame de poll la station secondaire la plus loigne
Si donnes envoyer au primaire
Envoie des donnes la station primaire
Envoie une trame de poll la station secondaire
suivante
Dans le cas contraire
Envoie la trame de poll la station secondaire
suivante
Dernire station envoie une trame de poll au primaire
39
ACCS DYNAMIQUE DTERMINISTE :HUB POLLING
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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ACCS DYNAMIQUE DTERMINISTE :POLLING
Avantages Inconvnients
Simplicit Manque defficacit (Overhead)
Equitabilit en limitant lesrponses Approche centralise
Priorit facile mettre en place -
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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ACCS DYNAMIQUE ALATOIRE:ALOHA (PURE)
Premire apparition : 1970 Principe :Une station est libre dmettre quand elle le
souhaite En cas de collision, la station rmettra sa trame
aprs un dlai alatoire. Au bout de N collisions successives, la station
abandonne
Faible efficacit : 18% !!
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7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Amlioration de Pure Aloha Principe : Le temps est discrtis Les stations ne peuvent mettre quen dbut de
Slots Efficacit faible : 36%
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ACCS DYNAMIQUE ALATOIRE :SLOTTED ALOHA
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Carrier Sense Multiple Access Principe : Reprend le Pure Aloha Avec une coute du canal avant dmettre : La
station nmet que si le canal est libre Dtection de collision => fin d'mission Attendre un dlai alatoire avant de rmettre
Technique la plus rpandue
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ACCS DYNAMIQUE ALATOIRE : CSMA
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CD : QUELQUES SCNARIOS
44
AA
B C
AA B C
AA
B C
AA
B C
Tempo TA Tempo TB
A coute le rseau pour dtecter les missions
Pas d'mission en cours: A met une trame
A et B mettent en mme tempsDtection de la collision par A,B,C
A et B rmettent avec un dlai dermission TA diffrent de TB
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46
ACCS DYNAMIQUE ALATOIRE : CSMA
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA : INFLUENCE DE TEMPS DEPROPAGATION
Pourquoi ya-t-il encore de collisions ?Deux stations A et B situes aux deux extrmits
dun rseau en bus d : Distance sparant les deux stations
tp : Temps de propagation entre A et B vp : vitesse de propagation des donnes sur le
rseau
tp = d / vp
47
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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48
CSMA : INFLUENCE DE TEMPS DEPROPAGATION
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CD
Carrier Sens Multiple Access with CollisionDetection
Protocole utilis en Ethernet
Principe : Reprend le CSMA persistantUne station met et coute le Canal en mme
temps de sa transmission => Dtection de
collision Si collision dtecte, arrt de transmission, envoie
de squence de brouillageDtection de collision, comparaison de signal mis
et signal cout49
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CD : DFINITIONS
Priode de vulnrabilit Intervalle de temps pour lequel une station
loigne peut dtecter le canal libre ettransmettre son tour
Egale, au maximum, un temps de propagationentre les deux stations les plus loignes sur lesupport
Fentre de collision(Time-Slot)Dlai pour lequel une station est certaine davoir
russi sa transmission sans collision Egale deux fois le temps de propagation dun
signal sur le support Cest lunit de temps du protocole
50
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Squence de brouillage
Squence de brouillage mise par une station ds
quelle a dtect une collision
Dlai inter-trame
Silence minimum entre deux trames successives
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CSMA/CD : DFINITIONS
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CD : ALGORITHME
52
trame mettre
porteuse ?oui
dbut d'mission
non
collision ?
non
suite et fin d'mission
fin : mission russie
oui
continuer l'mission
(dure minimale)
puis stopper
essais 16 ?
fin : echec
ouinon
calculer dlai
(fonction nb essais)+ attendre
essai := 0
essai := essai + 1
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CD : REPRISE APRS COLLISION
Retransmission de la trame
Attente dun temps alatoire :
Fentre de collision
Nombre de collisions successives subies par la
trame
Algorithme de Backoff
Calcul du dlai alatoire
Minimisation de lattente si le trafic est faible
Minimisation des collisions si trafic est important
Dlai dattente dune nouvelle transmission
53
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CSMA/CD : RCAPITULATION
55
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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RSUM
56
Avantages InconvnientsApproche compltementdcentralise
Dlais imprvisibles
Simplicit Pertes de trames possible
Equitabilit
Trs efficace sous faible charge
Cot peu lev
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CA
Carrier Sense Multiple Access With CollisionAvoidance
Utilis pour la norme 802.11 Principe: La station voulant mettre coute le rseau Rseau encombr =>transmission est diffre Rseau libre = > Mdia est libre pendant un
temps DIFS (Distributed Inter Frame Space), la
station peut mettre.Mcanisme RTS/CTS A la fin de transmission, le rcepteur envoie un
accus de rception (ACK). 57
http://fr.wikipedia.org/wiki/Acquittement_(logique)http://fr.wikipedia.org/wiki/Acquittement_(logique)7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CA
Au lieu de dtecter les collisions, on va lesviter : Collisions Avoidance (CA)
Principe : Ecoute du supportMcanisme de rservation de support (RTS/CTS) Algorithme BackoffUtilisation des ACKsTemporisateurs IFS
Priodes dinactivit sur le support de transmission Intervalle de temps entre la transmission de 2 trames Permet dinstaurer un systme de priorits (+ le dlais
est petit + laccs est prioritaire) 58
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CA
Dtection de collision : une station doit tre
capable d'couter et de transmettre en mme
temps
Systmes radio : la transmission couvre la
capacit de la station entendre la collision
Si collision : la station continue transmettre la
trame complte (perte de performance du rseau)
59
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CA : MODES DACCS
2 mthodes d'accs au support:
Mcanisme de base : DCF (Distributed
Coordination Function)
Mcanisme optionnel : PCF (Point Coordination
Function)
Mode ad-hoc
Uniquement DCF
Mode infrastructure
DCF et PCF60
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CA : ACCS AU CANAL
- > Emmetteur Si le canal est libre pendantun temps alatoire, alors,
transmission de la trameentire (pas de dtection decollision) Si le support est occup, alors
binary backoff- > Rcepteur Si la rception est correcte, alors transmission
dun ACK aprs un temps alatoire.61
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CA : BACKOFF Permet de rsoudre le problme de l'accs au support lorsque
plusieurs stations veulent transmettre des donnes en mme temps Principe :
Temps dcoup en Timeslot Fentre de contention : CW (CWmin CW CWmax) Une station coute le support avant toute tentative de transmission
Si le support est libre aprs un DIFS : transmission Sinon elle calcule un temporisateur suivant la formule :
TBACKOFF = random (0, CW) x Timeslot
Chaque fois que le support est libre, TBACKOFF est dcrmentde 1.
Ds que TBACKOFF atteint la valeur 0, la trame est mise. Il y a collision lorsque :
Deux stations ont la mme valeur de temporisateur Un ACK nest pas reu par lmetteur
A chaque collision, la taille de la fentre de contention (CW) double 62
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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Les stations ont la mme probabilitd'accder au support car chaque station doit,aprs chaque retransmission, rutiliser lemme algorithme
Incovenients : Pas de garantie de dlai minimal Complique la prise en charge d'applications temps
rel telles que la voix ou la vido
63
CSMA/CA : BACKOFF
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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PROBLME DE NUD CACH
Supposons quon a trois 3 stationsde base A, B et C
A et C se situent de part etdautre de B
Position de problme : A souhaite transmettre B C souhaite transmettre B A et B peuvent pas sentendre
mutuellement pour cause dedistance ou de prsence dobstacles
Solution: Rservation du support trames :
RTS/CTS Etat du support : NAV (network
allocation vector) 64
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CA : RTS/CTS
Emetteur : transmet un petit paquet RTS
(request to send) : indiquant lmetteur le
rcepteur et la dure de la transmission
Rcepteur : rpond avec un petit paquet CTS
(clear to send) avec les mmes infos.
65
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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CSMA/CA : CTS/RTS
Mcanisme habituellement utilis pourenvoyer de grosses trames pour lesquellesune retransmission serait trop coteuse enterme de bande passante
Les stations peuvent choisirD'utiliser le mcanisme RTS / CTSDe ne l'utiliser que lorsque la trame envoyer
excde une variable RTS_Threshold
De ne jamais l'utiliser
66
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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TEMPORISATEURS IFS
DIFS : Distributed Inter Frame Spacing SIFS : Short Inter Frame Spacing PIFS : Point Inter Frame Spacing EIFS : Extented Inter Frame Spacing
SIFS < PIFS < DIFS < EIFS 67
7/31/2019 Ingnierie de Transmission et Techniques dAccs Multiple
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TEEMPORISATEURS IFS
SIFS (Short IFS) :is the time waited between packets
in an ongoing dialog (RTS, CTS, data, ACK, next
frame)
PIFS (PCF IFS) :: when no SIFS response, base
station can issue beacon or poll.
DIFS (DCF IFS) :: when no PIFS, any station can
attempt to acquire the channel.
EIFS (Extended IFS) :: lowest priority interval used to
report bad or unknown frame.68
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TEMPORISATEURS IFS
Exemple dutilisation des temporisateurs IFS
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SIFS
DIFS
ACKRcepteur
EmetteurdataRTS
CTS
SIFSSIFS
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POLITIQUES DACCS STATIQUES
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user 1
user 2
user N
Multiplexage Dmultiplexage
user 1
user 2
user N
Canal
Principe de multiplexage
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Laccs multiple gre la manire avec laquelleplusieurs utilisateurs accdent simultanmentau mme support
Multiplexage / Dmultiplexage Mthodes statiques : Accs Multiple par Rpartition de Frquences:
FDMA Accs Multiple par Rpartition de Temps: TDMA
Accs Multiple par Rpartition de Codes: CDMA Mthodes hybrides : F-TDMA Mthodes non compatibles
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POLITIQUES DACCS STATIQUES
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MTHODES STATIQUES : STANDARDS
Domaines dapplications
GSM (TDMA)
IS-95 (CDMA)
American Mobile Phone System, AMPS (FDMA)
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ACCS MULTIPLE PAR RPARTITION DE
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ACCS MULTIPLE PAR RPARTITION DETEMPS : TDMA
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Transmission sur toute la
bande frquentielle
disponible
Le temps de transmission
est divis sur le nombre
dutilisateurs
Chaque user transmet dans
unintervalle de temps : IT
(Time-Slot)
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TDMA
Chaque user se voitaffect dun IT danschaque trameenvoye
Dcoupage demessage en morceaux, chaquemorceau est envoy
dans un IT de chaquetrame Plus N augmente, plus
IT est petit !! 74
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EXEMPLE : MIC
Le multiplexeur temporel joue le rle duncommutateurpour chaque utilisateur
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PRSENTATION DE LA MIC
MIC : Envoie de 30 voies simultanment
Possibilit de rserver un temps libre entre deux
chantillons adjacents
Chaque voie est chantillonn :
- 8 kHz soit toutes les 125 microsecondes
- chaque chantillon est cod par mot de 8 bits
- chaque voie transmet donc un dbit de 64 kbps. Chaque voie dispose d'un Intervalle deTemps
correspondant 8 bits 76
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PRSENTATION DE LA MIC
32 IT dans une trame MIC = 32 Mots de 8 bits 30 communications possibles simultanment La dure de trame est de 125 s Dbit D = (32x8)/125 s
= 2,048 Mbit/s
V0 V1 V29 V30 V31
T = 125 microsecondes
V2
8 bits 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits 8 bits
V0 V1
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MIC: SCHMA GNRAL
octet1
octet2
octet3
voie 1
voie 2
voie 3
voie 32
32 IT multiplexs
octet1.v1
octet1.v2
octet1.v3
octet1.v4
Trame= 125s
Mu
x
Schma gnrique du MIC
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MULTIPLEXAGE DORDRE DEHIRARCHIQUE SUPRIEUR : SDH &
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HIRARCHIQUE SUPRIEUR : SDH &PDH
Train binaire 1
dbit 1Train binaire 2
dbit 2
Train binaire 3dbit 3
Train binaire 4dbit 4 Trame de base SDH
STM1(Longueur : 2430 octets)( Dure : 125 s)(Dbit : 155,5 Mbits/s)Mise en container
des informations
12
32
64Kb/s
2 Mb/sGroupe 1
8 Mb/s
2Mb/s
Groupe 2
34 Mb/s
8Mb/s
Groupe 3
140 Mb/s
34Mb/s
Groupe 4
124
12
4
124
HirarchiePDH
HirarchieSDH
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ORDRE DE HIRARCHIQUE
Trame Numrique Dbit Numrique Nombre de Voies
- 64 Kbit/s 1 voie
2 Mbit/s 2.048 Mbit/s 30 voies8 Mbit/s 8.448 Mbit/s 120 voies
34 Mbit/s 34. 368 Mbit/s 450 voies
140 Mbit/s 139. 264 Mbit/s 1920 voies
550 Mbit/s 564.992 Mbit/s 7680 voies
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ORGANISATION DE LA TRAME MIC
Au niveau du Rx, pour diriger sur chaque voie
les mots qui lui appartiennent, il est
indispensable de possder une rfrence
Deux Timeslots rservs:
IT 0 : Mot de verrouillage (MV)
IT 16 : Signalisation.
Multitrame = 16 trames
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LIT0 de signalisation : Identification de dbut de
trame ou le reprage de trame appel Mot de
Verrouillage de Trame (MVT)
Lidentification du MVT permet lidentification de
labonn du rseau tlphonique sur la voie N1
La forme constitutionnelle de la trame 0 dpend
de sa position ( paire ou impaire)
ORGANISATION DE LA TRAME MIC
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Deux configurations possibles : Paire ou Impaire IT0 de des trames paires ( 0 , 2 , 4 ... )
Le bit n1 (RI1) est la Rserve Internationale n1, il estmis "1" si la rserven'est pas utilise.Les bits n2 8 forment le mot de Verrouillage de Trame(VT)
MULTIPLEXAGE : ORGANISATION LIT 0
LSB 1 MSB 8
RI 1 0 0 1 1 0 1 1
Mot de Verrouillage Trame : MVT
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IT0 de des trames impaires ( 1 , 3 , 5 ... )
Le bit n1 ( RI2 ), Rserve Internationale 2, est "1" si rserve non
utilise.Les bits n2 et 6 sont fixs "1" pour viter toute ressemblance avecle mot VT.Le bit n3 est utilis pour l'alarme en cas de perte de VT : "0" pasd'alarme.Le bit n4 est utilis pour l'alarme taux d'erreur : "0" = erreur < 10-3
Les bits ( RN ), Rserve Nationale sont "1" si rserve non utilise.
MULTIPLEXAGE : ORGANISATION LIT 0
LSB 1 MSB 8
RI 2 1 A E RN 1 RN RN
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MULTIPLEXAGE : ORGANISATION LIT
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IT16 de la trame 0 :
Les bits n1 4 forment le mot de Verrouillage Multi-Trame ( VMT )
Le bit n5, Rserve Internationale n3Le bit n6 est utilis pour l'alarme en cas de perte de VMT : "0" pasd'alarmeLes bits n 7 et 8 sont en rserve
MULTIPLEXAGE : ORGANISATION L IT16
LSB 1 MSB 8
0 0 0 0 RI 3 A R RMot de VerrouillageMultiTrame : MVMT
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MULTIPLEXAGE : ORGANISATION LIT
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IT16 de la trame n :
Les bits n1 et 2 forment la signalisation de la voie n ( 1 ou 2 bits )
Le bit n4 est fix "1" pour viter toute ressemblance avec le VMTLes bits n5 et 6 forment la signalisation de la voie m = n+15 Les bits n 7 et 8 sont en rserve ( fixs respectivement "0" et "1" )
MULTIPLEXAGE : ORGANISATION L IT16
LSB 1 MSB 8
S1n S2n 0 1 S1m S2m 0 1
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FDMA
FDMA = AMRF
Technique trs ancienne de multiplexage
Utilise en transmission radio Repose sur le partage de canal frquentiel en
sous bandes
Chaque utilisateur se voit affect une sous
bande exclusive88
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FDMA : PRINCIPE
Chaque utilisateurtransmet dans unebande unique mais tout moment
Lespace entre chaquesous bandes adjascentedoit tre suffisant vs IBI
Application : AMPS
BP : 25 Mhz SB : 30 Khz
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EXEMPLE DE TRANSMISSION OFDM
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Soient, transmettre, les signaux suivants : 1, 1, -1, -1, 1, 1, 1, -1, 1, -1, -1, -1, -1, 1, -1, -1,
C1 C2 C3 C4
1 1 -1 -1
1 1 1 -1
1 -1 -1 -1
-1 1 -1 -1
-1 1 1 -1
-1 -1 1 1
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Chaque signal sera module une porteuse Ci
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Modulated signal for C1 Modulated signal for C2
Modulated signal for C3 Modulated signal for C4
EXEMPLE DE TRANSMISSION OFDM
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Gnration de signal OFDM
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EXEMPLE DE TRANSMISSION OFDM
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OFDMA = OFDM + FDMA
Accs multiple utilisant la technique OFDM Principe : Assigner plusieurs sous porteuses au mme
utilisateur Chaque ensemble de sous bandes est appel : OFDMA
traffic channel
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Vue gnrale de lOFDMA Variantes de lOFDMA
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OFDMA : APPLICATION
IEEE 802.16/Wimax utilise lOFDMA pour
lAccs simultan au canal
Bande alloue par le systme est 1.25, 5, 10, or
20 MHz
La bande alloue est divis en 128, 512, 1024 or
2048 sous porteuses
Exemple : 20 MHz subdivise en 2048 sousporteuses avec un espacement frquentiel de
9.8 KHz 95
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RSUM
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Avantages InconvnientsSimples et efficaces si le nombrede station est fixe.
AMRT: Il est ncessaire desynchroniser
Elles sont quitables entre lesstations, et permettent un accs
rgulier au support.
AMRF : Introduction des inter-bandes (viter les
interfrences) : CPIl est facile d'implmenter desmcanismes de priorit.
Chaque station a besoin d'autantde dmodulateurs qu'il y a desous-bandes afin de pouvoirrecevoir de tous les metteurs
AMRF: pas besoin desynchronisation
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CDMA
Code Division Multiple Accessutlis (UMTS, CDMA2000)
Repose sur laccs multiple parrpartition de codes
Technologie rserve auxsystmes numriques
Deux apports majeurs Chaque utilisateur pourrait
utiliser toute la bande etenvoyer tout moment MAIS code unique
Etalement de spectre 97
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CDMA : SCHMA GNRAL
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TYPES DE TRANSMISSIONS
signal
code
signal code
t
Tc
Tb
Tc
1
-1
1 1 1 1 1
-1 -1 -1 -1 -1
m(t)
c(t)
m(t).c(t)
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CDMA : EXEMPLE DE TRANSMISSION
100
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CDMA : DOMAINE DUTLISATION
UMTSW-CDMA Bande Passante : 5MhzDbit : 1,9 Mbps
CDMA2000 (3GPP2) Bande Passante : 1,25 MhzDbit : 2 Mbps
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