Docstoc

Introduction aux télécommunications

Document Sample
Introduction aux télécommunications Powered By Docstoc
					1. Concepts de base des télécommunications

Introduction

   La transmission de données par l’entremise de lignes de communications telles le téléphone et les
    réseaux privés a connu son essor au milieu des années 60.

   La popularité des systèmes informatiques centralisés amenait les firmes à développer des moyens pour
    relier les terminaux à l’ordinateur central. (télétraitement).

   Au cours des années 70, les entreprises commencent à utiliser les mini-ordinateurs répartis sur
    plusieurs sites. Les minis sont reliés entre eux pour former les premiers réseaux.

   La popularité des micro-ordinateurs dans les entreprises a amené le branchement de ceux-ci en réseau
    local. Les réseaux permettaient aux utilisateurs de partager des périphériques dans un premier temps et
    par la suite d'échanger de l’information.

   Les années 90 peuvent représenter l’ère des télécommunications. Plusieurs réseaux locaux tels ceux
    des universités, des entreprises et des centres de recherches sont reliés entre eux pour offrir des
    services spécialisés offrant une riche gamme d’information aux utilisateurs. Également, le commerce
    électronique est en pleine expansion.

   Aujourd'hui, le modem est un périphérique de base du micro-ordinateur. Il permet aux utilisateurs des
    micro-ordinateurs de se brancher à l'Internet à partir de la maison et d'accéder à plusieurs services.


1.1 Les signaux

       a) Signal analogique
              - Tout ce qui est transmis naturellement tel le son et la lumière
              - Le téléphone transmet votre vois à la centrale en signaux analogiques
              - à l'origine la télévision et la radio diffusaient en mode analogique
              - Note : ces 3 médias de communication passent graduellement au mode numérique

       b) Signal numérique
              - L’ordinateur produit 2 états: ouvert ou fermé représentés par le code binaire 0 et 1


1.2 Les modems (MODulateur - DÉModulateur)

       Comme les réseaux de communication actuels sont conçus pour les transmissions de signaux
       analogiques, nous devons utiliser un appareil de conversion entre l'ordinateur et la ligne
       téléphonique. Le modem est un périphérique utilisé pour convertir les signaux d’un format à
       l’autre.

       - Modulateur : conversion du signal numérique en format analogique
       - Démodulateur : conversion du signal analogique en format numérique
Page 2                                                                         Introduction aux télécommunications



1.2.1 Les types de modem

    -    Interne : utilise une fente d’extension, moins cher, mais dédié à un seul type d’ordinateur
    -    Externe : plus cher, plus facile à configurer et pouvant s’installer sur plusieurs types d’ordinateurs

1.2.2 Caractéristiques courantes des modems

    -    Réponse automatique
    -    Débranchement automatique
    -    Composition automatique
    -    Recomposition automatique (tant que c'est occupé)
    -    Configuration logiciels des options
    -    Correction automatique des erreurs de transmission de données


1.2.3 Vitesse de transmission

    -    La vitesse de transmission est mesurée en bits par seconde (bps). Un bit par seconde est appelé un
         BAUD.

    -    Vitesses courantes : 300, 1200, 2400, 4800, 9600, 14,400, 28,800, 33,600 et 56,000 bauds ou bps

    -    Plus la vitesse est grande plus le débit d’information est élevé

         Exemple de transfert d’un fichier contenant 20 pages de texte en simple interligne.

                  Vitesse en bps       Durée de transmission
                  1,200                10 minutes
                  14,400               50 secondes
                  28,800               25 secondes
                  500,000              1.5 seconde


    -    La qualité de transmission des lignes téléphoniques peut limiter la vitesse
    -    Les conversions intermédiaires analogique-digitale effectuées par les compagnies de téléphone
         limitent également la vitesse de transmission.
    -    Les mécanismes de compression de l'information peuvent augmenter significativement le débit des
         transferts, même à des vitesses réduites.

1.2.4    Le cas des modems à 56Kbps

         En 1997, la firme U.S. Robotics a lancé un nouveau type de modem (le x2) capable d'atteindre des
         vitesses de transfert de 56Kbps. Le fonctionnement de ce modem diffère des modems
         conventionnels. Ainsi, contrairement aux autres modems, les x2 peuvent fonctionner avec des
         vitesses différentes de transmission et de réception simultanément. Ce type de modem a été conçu
         spécialement pour favoriser les "surfeurs" de l'Internet en privilégiant la vitesse de transfert vers le
         client. Cette clientèle reçoit beaucoup plus d'information en provenance du réseau qu'elle n'en
         transmet.

 Normand Séguin, automne 1998                                                           Introduction à l’Internet
Introduction aux télécommunications                                                                          Page 3



        -   On peut atteindre une vitesse de 56Kbps en réception seulement (en pratique autour de
            45Kbps)
        -   En transmission, la vitesse peut atteindre 33,6Kbps au maximum
        -   Le fournisseur d'accès Internet doit posséder des équipements spéciaux pour transmettre à
            56Kbps chez ses clients.
        -   Seul le fournisseur peut transmettre à 56Kbps, deux modems 56Kbps branchés directement ne
            peuvent pas échanger à cette vitesse. Les circuits de transmission à 56Kbps se trouvant
            seulement dans les équipements du fournisseur de services Internet.
        -   Ce type de modem est maintenant reconnu sous la norme V.90

1.2.5 Le modem câble

        Certaines firmes de câblo-distribution offrent à leurs clients de les brancher à l'Internet via le câble
        coaxial de la télévision. Le principal avantage de ce service provient en fait de l'utilisation du
        câble coaxial qui permet des débits de données beaucoup plus élevés que les lignes téléphoniques
        conventionnelles (paires torsadées). La vitesse théorique maximale est de 5000 Mbs, mais en
        pratique, on peut s'attendre à un débit entre 500kbps et 1Mbps selon le volume de transfert de
        données dans le secteur. Le modem câble maximise la vitesse de transfert vers le client (tout
        comme le x2), en limitant le débit des transferts du client vers le réseau.

1.2.6 Le modem LNPA

        Bell Canada, par l'entremise de sa filiale Sympatico, offre un tout nouveau type de modem pour le
        secteur résidentiel. Ce modem de technologie LNPA (Ligne Numérique à Paire Asymétrique)
        permet d'obtenir des vitesses de 1Mbps sur une ligne téléphonique résidentielle. De plus, il est
        possible de combiner la voix (téléphone normal) avec les signaux de communications
        informatiques.

1.3 Les supports de transmission

1.3.1 Paires torsadées (twisted-pairs)

        -   Câble de transmission le plus utilisé, le même type que celui utilisé pour les lignes
            téléphoniques
        -   Dans un câble multipaires, les deux fils de cuivre composant la paire sont torsadés afin de
            distinguer les paires et de diminuer l’interférence électromagnétique
        -   Peu coûteux et simple à installer
        -   Utiliser sur de courtes distances
        -   Sensible aux interférences (parasites électromagnétiques) qui nuisent à la qualité de la
            communication
        -   IBM a expérimenté une version blindée de ce câble pour diminuer l'impact des interférences et
            maximiser le débit de transfert des données
        -   Débit théorique de 1000 Mbs, en pratique 100 Mbs




 Normand Séguin, automne 1998                                                           Introduction à l’Internet
Page 4                                                                     Introduction aux télécommunications


1.3.2 Câble coaxial

         -   Le fil conducteur central de cuivre entouré d’une membrane métallique nommée blindage
         -   Grande qualité de transmission
         -   Grande capacité (multiplexage de fréquences, ex: câblodistribution, réception de plusieurs
             chaînes simultanément)
         -   Peu sensible aux interférences (à cause du blindage)
         -   Débit théorique de 5000 Mbs, en pratique autour de 1000 Mbs
         -   Plus coûteux que les paires torsadées
         -   Vulnérable à la détérioration de son enveloppe, principalement les infiltrations d'eau

1.3.3 Fibre optique

         -   Fibre de verre transmettant l’information sous forme de signaux lumineux
         -   La dimension d'une fibre optique est plus petite qu'un cheveu humain
         -   Peu sensible aux interférences et à la corrosion
         -   Sensible à l'humidité et supporte mal les contraintes mécaniques telles les tractions et les
             pressions
         -   Permet une vitesse de 100 Gbs
         -   Remplace graduellement le câble en cuivre du réseau téléphonique
         -   Jusqu'à 100km de distance avant de régénérer le signal
         -   Possibilité d’une grande largueur de bande passante, donc une grande capacité de transfert de
             données
         -   En cas de bris mécaniques, la réparation des fibres est très délicate et difficile

1.3.4    Micro-ondes

         -   Transmission des données entre deux stations par un signal radio
         -   Utilisés pour relier les différentes villes d'une même région
         -   Nécessite des relais en moyenne aux 50 Km pour régénérer le signal (à cause de la courbure de
             la terre)
         -   Transmission de grande capacité à faibles coûts (vs câble en cuivre et fibre optique)
         -   Peu être sujet au blocage à cause d'obstacles physiques tels les immeubles en hauteur ou les
             montagnes

1.3.5    Satellites

         -   Satellites géostationnaires (22,300 miles d’altitude)
         -   Les stations terrestres envoient les signaux au satellite qui les retransmet
         -   Il y a réception du signal, amplification, changement de fréquence et retransmission vers la
             terre
         -   Toutes les stations qui «voient » le satellite peuvent se brancher
         -   Durée de vie limitée des satellites (remplacement coûteux)




 Normand Séguin, automne 1998                                                       Introduction à l’Internet
Introduction aux télécommunications                                                                       Page 5


1.4 Les réseaux locaux

    -   Les réseaux locaux ont été conçus à l’origine pour relier les micro-ordinateurs afin de partager
        différents périphériques coûteux tels les imprimantes.

    -   Aujourd’hui, on branche en réseau les ordinateurs afin d’intégrer les différents équipements et de
        permettre aux différents ordinateurs d'avoir accès à l'ensemble des données et aux ressources
        matérielles et logicielles.

    -   L'intégration se fait par l'entremise des télécommunications informatiques.

    -   Chaque ordinateur doit posséder une interface spécifique (carte réseau) afin d'être en mesure de
        dialoguer avec le réseau.


1.4.1 Topologies des réseaux locaux

        La topologie définie la façon dont seront connectés (le câblage) les différents ordinateurs
        composant le réseau. Nous présentons les 3 topologies les plus répandues.

        a) Configuration en étoile (modèle centralisé)
             Un ordinateur dédié (serveur) fait la gestion du réseau et la gestion des périphériques.
             Tous les messages transmis au réseau passent par le serveur.
             Le serveur peut souffrir de surcharge, ce qui affectera tous les utilisateurs branchés
             En cas de panne du serveur, le réseau sera paralysé
             Topologie de moins en moins utilisée

        b) Configuration en anneau
            Principe d'une boucle fermée
            Absence de serveur dédié
            Les ordinateurs se passent entre eux l’information transmise sur le réseau jusqu'au
              destinataire
            Permet le partage de périphériques
            Si un ordinateur tombe en panne, l’anneau sera rompu et le réseau sera paralysé

        c) Configuration en BUS
             Chacun des ordinateurs joue un rôle, mais la panne d’un entre eux ne peut pas paralyser le
               réseau
             Configuration la plus populaire
             Configuration du câblage plus simple
             Tous les ordinateurs sont reliés au même câble
             Il n'y a qu'un seul ordinateur qui peut transmettre à la fois
             Il est possible de brancher ou de débrancher un ordinateur en tout temps sans nuire au
               fonctionnement du réseau




 Normand Séguin, automne 1998                                                        Introduction à l’Internet
Page 6                                                                          Introduction aux télécommunications


1.4.2 Type de réseaux locaux

         Pour brancher un ordinateur à un réseau local d'entreprise, nous avons besoin d'une carte
         d'interface de réseau. Cette carte, branchée à une des fentes d'extension de l'ordinateur, est
         l'interface physique nécessaire à l'envoie et à la réception de signaux électriques représentant les
         données. La carte réseau remplace l'utilisation d'un modem lorsque l'on désire brancher l'ordinateur
         au réseau local d'entreprise.

         Il y a deux types courants d'interface réseau : Ethernet et IBM Token Ring. Il est à noter qu'il est
         nécessaire de choisir un modèle compatible au type de réseau utiliser par votre entreprise. Ethernet
         et IBM Token Ring sont des protocoles de bas niveau (incompatibles entre eux) suivis par les
         cartes réseaux afin d'assurer correctement l'échange de données entre ordinateurs. Le choix du type
         de carte réseau est étroitement lié à la topologie physique du réseau. Dans le cas de la topologie en
         étoile, celle-ci était utilisée pour le branchement de terminaux vers un ordinateur central.

         a) Ethernet
              Populaire sur les réseaux de topologie BUS
              Comme les ordinateurs d'un même réseau transmettent sur le même câble, avant de
                transmettre l’ordinateur doit vérifier si le réseau est libre pour éviter le brouillage des
                signaux.
              Système de détection des collisions
              Protocole sensible à la congestion du réseau

         b) IBM Token Ring
              Utilisé sur les réseaux de topologie en anneau
              Il y a un jeton (token) qui circule sur le réseau pour signaler que le réseau est libre
              L’ordinateur qui désire transmettre prend le jeton, transmet et repasse le jeton au suivant
              Un seul jeton sur le réseau, temps d’attente possible

1.5 Les protocoles de communication

         Le protocole dicte les règles à suivre par les ordinateurs afin que les échanges de données sur le
         réseau puissent être faits sans faille et ainsi garantir que toute l'information se rendra à destination.
         C'est ainsi que les logiciels interagissent entre eux par l'entremise de protocoles de différents
         niveaux. Ethernet est un protocole de bas niveau. Il existe des protocoles de niveau intermédiaire
         et de haut niveau. Dans cette section nous ferons un survol de ceux-ci.

1.5.1    TCP/IP (Transmission Control Protocol / Internet Protocol)

         En 1964, la Défense Nationale des États-Unis planifie la conception d'un réseau informatique
         décentralisé qui pourrait fonctionner même en cas de destruction d'une partie de celui-ci à la suite
         d'une attaque nucléaire. Jusqu'à ce jour, les ordinateurs étaient reliés entre eux par des lignes
         dédiées de communication. Le bris d'une ligne de communication rendait inaccessible un ou
         plusieurs ordinateurs. En 1969, le premier réseau basé sur la transmission par paquets vu le jour
         sous le nom de ARPAnet. Ce réseau se distinguait par le fait que la panne d'un de ses liens de
         communication ne pouvait pas entraîner l'interruption des communications sur le réseau. En fait
         chaque site avait plus d'un lien vers l'ensemble du réseau, ce qui permettait au réseau d'acheminer
         l'information par d'autres chemins en cas de panne d'un lien. Cette gestion des messages et de leur

 Normand Séguin, automne 1998                                                            Introduction à l’Internet
Introduction aux télécommunications                                                                              Page 7


        acheminement sur le réseau était sous la responsabilité du protocole TCP/IP, connu sous ce nom
        depuis 1973. Ce protocole découpe l'information à transmettre en paquets (petite trame
        d’information) sur le réseau, gère son transport et son assemblage à la destination. Si un des
        paquets s'est perdu en cours de route, le protocole se charge de redemander seulement le paquet en
        question au site émetteur.

        TCP/IP est un protocole de niveau intermédiaire qui est répandu sur plusieurs plates-formes et
        systèmes d'exploitation. L'Internet est directement issu du projet Arpanet et est basé sur la
        transmission de l'information à base de paquets (TCP/IP).


1.5.2 Les protocoles de haut niveau couramment utilisés sur l'Internet

        Voici un sommaire des protocoles de haut niveau, aussi nommés services basés sur le protocole
        TCP/IP.

            HTTP        : Hyper Text Transfer Protocol
                           Utilisé pour le transfert de pages Web d'un serveur à un navigateur.

            SMTP        : Simple Mail Transfer Protocol
                           Utilisé pour le transfert du courrier électronique.

            FTP         : File Transfer Protocol
                           Utilisé pour l'échange de fichiers.

            NNTP        : Network News Transfer Protocol
                           Utilisé pour accéder aux groupes de discussions (news)

            Telnet      : Terminal Link Network
                           Utilisé pour l'accès direct (en mode terminal) à un ordinateur distant.

1.6    Résumé des protocoles

       Le tableau résume les différentes couches concernées par les télécommunications informatiques.
       Les protocoles de haut niveau sont plus près des logiciels tels Communicator de Netscape. Ainsi,
       lorsque l'on accède à une page Web, le navigateur utilise le protocole http qui lui s'adresse à TCP/IP
       et ainsi de suite jusqu'au bas niveau, le câblage.

        Protocoles de
                               HTTP               FTP            SMTP               Telnet             NNTP
         haut niveau
          Protocole
                                                                 TCP/IP
        intermédiaire
                                      Réseaux locaux                             Accès distant
            Interface
                              Ethernet        Token Ring                  Modem                   Modem câble
            physique
            Câblage       Coaxial, fibre optique et paires           Paires torsadées                 Coaxial




 Normand Séguin, automne 1998                                                               Introduction à l’Internet
Page 8                                                                         Introduction aux télécommunications


1.7      Identification des ordinateurs

         Tous les ordinateurs branchés à l'Internet doivent avoir une adresse IP (Internet Protocol) afin de les
         identifier d'une façon unique. Les adresses IP peuvent être fixes (toujours la même) pour un
         ordinateur en particulier ou obtenue dynamiquement lors du branchement à un fournisseur de
         services Internet. Une adresse IP est composée de 4 nombres (0 à 255) séparée par des points. Au
         niveau de l'interprétation des adresses IP, on constate une forme de hiérarchie en partant du global
         vers le particulier. Ainsi, dans l'exemple suivant, la portion 132.208 représente tout le réseau
         l'Uqam au complet. Le troisième nombre (33) représente un des sous réseaux spécifiques au Service
         de l'informatique et le quatrième nombre (68) identifie un ordinateur en particulier de ce sous
         réseau.

         Exemple :
                         132.208.33.68
                                               l'ordinateur dans le bureau x
                                               Réseau du Service de l'informatique
                                               Uqam

          Les adresses IP peuvent être jumelées à une adresse nommée (adresse normalisée). Les adresses
          nommées permettent aux utilisateurs de faciliter les références à un ordinateur par son nom au lieu
          de son adresse IP. De plus, la forme nommée permet de changer l'adresse physique (IP)
          correspondante sans que les utilisateurs de ce serveur perçoivent le changement. Il est à noter que
          dans la forme nommée, l'identification de l'ordinateur vient en premier contrairement à la forme de
          l'adresse IP.

          Exemple d'une adresse nommée

                         Grosmax.si.uqam.ca : Uqam.ca           132.208
                                              Si                33
                                              Grosmax           68

          La traduction de l'adresse normalisée vers la forme numérique est effectuée par un service
          spécialisé nommé Domain Name System ou DNS. Le DNS est en fait une table de conversion qui
          permet de retrouver l'adresse IP d'un ordinateur à partir de l'adresse nommée. Il est à noter que sans
          le DNS, il n'est pas possible d'utiliser seulement les adresses nommées, car les ordinateurs sont
          identifiés par une adresse IP. L'Uqam possède son DNS pour traduire les adresses nommées uqam
          vers la forme numérique.


                                                   Domain Name
            grosmax.si.uqam.ca                       System                         132.208.33.68



                               Traduction des adresses nommées vers les adresses IP




 Normand Séguin, automne 1998                                                           Introduction à l’Internet
Introduction aux télécommunications                                                                   Page 9


1.8 Notion de domaines


    Les domaines permettent de regrouper un ensemble d'ordinateurs ou de services sous un nom de
    domaine unique. Ainsi, les ordinateurs de l'Uqam sont regroupés sous le domaine uqam. Le domaine
    uqam est membre du domaine principal canadien CA. Les différentes adresses des ordinateurs de
    l'Uqam se terminent par uqam.ca (ex : grosmax.si.uqam.ca). Il existe plusieurs domaines principaux,
    dont le plus connu est sans doute celui des entreprises COM.

    Exemples de domaines connus:

           COM          : entreprises et commerces
           EDU          : éducation
           MIL          : militaire
           ORG          : organisations
           GOV          : gouvernement
           FR           : France
           UK           : Grande Bretagne




 Normand Séguin, automne 1998                                                    Introduction à l’Internet
Page 10                          Introduction aux télécommunications


          




 Normand Séguin, automne 1998             Introduction à l’Internet

				
DOCUMENT INFO