1 introduction aux réseaux de télécommunications module p2
TRANSCRIPT
1
Introduction aux réseaux de Télécommunications
Module P2
2
Objectifs du Module
Les objectifs de ce module sont de décrire: les cadres de référence dans lesquels on étudie la
problématique des réseaux les différents niveaux d’abstraction à considérer les normes, protocoles et standards qui s’appliquent
à ces différents niveaux
3
Plan du Module P2
1. Les réseaux de données 1.1 L’Open Systems Interconnect (OSI) et ses 7 niveaux de
service1.2 Niveau Physique1.3 Niveau Liaison de Données1.4 Niveau Réseau1.5 Niveau Transport1.6 Niveau Session1.7 Niveau Présentation1.8 Niveau Application1.9 Récapitulation : la pile OSI complète.1.10 Le cas particulier de TCP/IP1.11 Nouvelle récapitulation générale
4
Plan du Module P2
2. Les réseaux de Télécommunications 2.1. Les réseaux téléphoniques classiques2.2. Les réseaux cellulaires
3. Les réseaux industriels et les systèmes
embarqués
4. Conclusion
5
1. Les réseaux de données informatiques
1.1 L’Open Systems Interconnect (OSI) et ses 7 niveaux de service
Modèle en 7 niveaux de service défini à la fin des années 70, par L’ISO et l’ITU-TChaque niveau fournit des services au niveau supérieur
1. Physique
2. Lien Logique
3. Réseau
4. Transport
5. Session
6. Presentation
7. Application
OSI
Bout en bout
texte
bin
Mail Web
1. Physique
2. Lien Logique
3. Réseau
4. Transport
5. Session
6. Presentation
7. Application
OSI
6
Chaque niveau encapsule les données reçues de son niveau supérieur pour les émettre
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
Application process
Encoded bit stream
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
Application process
DATA
APDUPH
PPDUSH
SPDUTH
TPDUNH
NPDUDH
DPDUPhH
DATAAH
À l’émission ENCAPSULATION1. Les réseaux de données informatiques1..9 Récapitulation
7
Chaque niveau décapsule les données reçues de son niveau inférieur pour les transmettre au niveau supérieur
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
Application process
Encoded bit stream
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
Application process
DATA
APDUPH
PPDUSH
SPDUTH
TPDUNH
NPDUDH
DPDUPhH
DATAAH
À la réception DECAPSULATION1. Les réseaux de données informatiques1..9 Récapitulation
8
Pour communiquer, il faut expédier un signal à l’autre côté.Ce signal peut être :-Des diagrammes ou un texte écrits sur un support quelconque-Des sons ou des mots ou de la musique-Des signaux visibles (signaux de fumée, sémaphore) ou lumineux
Dans tous ces cas , cinq problématiques apparaissent clairement :-A) Comment atteindre physiquement l’autre ?
-B) Quel est l’élément d’information de base ?
-C) Comment coder l’information dans ces éléments de base ?
-D) Comment être efficace dans la transmission ?
-E) Comment faire en sorte qu’il n’y ait pas d’erreurs ?
1. Les réseaux de données informatiques
1.2 Le niveau Physique
1. Physique
2. Lien Logique
3. Réseau
4. Transport
5. Session
6. Presentation
7. Application
9
A) Comment atteindre physiquement l’autre ?
Définition du SIGNAL
Les communications de données informatiques se feront par :
-Signaux éléctriques dans les câbles-Signaux lumineux dans les fibres optiques-Ondes radio pour les liaisons herztiennes
Le signal peut être Analogique ou Numérique (Digital)
Le signal digital se transmet moins loin que le signal analogiqueModulation du signal digital en analogique
plusieurs techniques de modulation Plusieurs types de MODEMCSU/DSU et CODEC
t
V T
A
t
V
00 1 1
1. Les réseaux de données informatiques
1.2 Le niveau Physique
10
Types de modulation Modulation d’amplitudeModulation de fréquence
Plus grande qualité, plus large spectre de modulationdonc plus hautes frequances porteuses (> 100Mhz)Moins sensible au bruit
Modulation de phase, résiste mieux aux interférencesQPSK, DPSK, QAM
Modulation de code (CDMA) (voir plus loin)
BPSK : Base Phase Shift KeyingQPSK : Quadratic Phase Shift KeyingQAM : Qadratic PSK with Amplitude Modulation
1 1 10 00 0
Modulation d’amplitude
1 1 10 00 0
Modulation de fréquence
1 1 10 00 0
Modulation de phaseBPSK et QPSK
10
1 0
00 01
111011
Etc..
1000
0000
0001 1001
0011
1111 0111
1100
0100
QAM
1. Les réseaux de données informatiques
1.2Le niveau Physique
11
B) Quel est l’élément d’information de base ?
L’information de base c’est :-INFORMATION -PAS D’INFORMATION
Le Bit ( BInary digiT) Comment expédier des bits ?
En hommage à Emile Baudot <multiplexage du télégraphe>On a défini le Baud, qui est l’unité de changement d’état d’une ligne de transmission.
Dans un système de modulation simple, un baud équivaut à un bit (fréquence, amplitude)
Dans un système de modulation complexe (phase, QAM, QPSK), un changement d’état peut représenter plusieurs bits.(ex : QAM : 1 état = 4 bits)Dans ce cas, 1 baud = plusieurs bits.
Ceci modifie le calcul de bande passante
t
00 1 1 1 10
t 00 1 1 1 10 01 1
1 baud 1 baud
1. Les réseaux de données informatiques
1.2 Le niveau Physique
12
C) Comment coder l’information dans les éléments de base ?(efficacement)
Il existe plusieurs façons de coder l’information :- Il faut se synchroniser de part et d’autre (horloge)- Il faut convenir d’une façon de représenter les bits sur le signal
-TTL,-Manchester, Manchester différentiel,-NRZ, NRZI, NRZ-L
-Les systèmes optiques utilisent des codages redondants -4B/5B à 100 Mbps- 8B/10B à 1 Gbps (Gigabit / s)
1 1 1 10 0 0 0
horloge
TTL
NRZ-L
Manchester Tx+
Manchester Tx-
NRZ-I
MLT-3
1. Les réseaux de données informatiques
1.2 Le niveau Physique
13
D) Comment être efficace dans la transmission ?
Deux questions de base :-Quelle est la largeur du tuyau ?
-Notion de bande passante (ex : 10 MBits / s)-Loi de Shannon
C = W Log2 (1 + S/N)C = capacité maximale (bauds)W = largeur de bande (Hz)S/N = rapport signal sur bruit
-Combien de conversations sont transmises en même temps ?
-Bande de base, large bande-Multiplexage : en temps (TDM) , en fréquence(FDM), en longueurs d’onde (WDM), en code (CDM)
Bande de base (baseband) : toute la bande est utilisée par un seul signalLarge Bande (broadband) : La bande passante est répartie entre plusieurs signaux transmis simultanément.
1. Les réseaux de données informatiques
1.2 Le niveau Physique
14
-Combien de conversations sont transmises en même temps ?
-Bande de base, large bande-Multiplexage : en temps (TDM) , en fréquence(FDM), en longueurs d’onde (WDM et DWDM) (Wavelength Division Multiplexing, Dense WDM)-SDMA/TDMA/FDMA/CDMA et spread spectrum.-(Space, Time, Frequency, Code Multiple Access)
Code1
t
Code3
Code4
Coden
Codes
Code2
CDMA
Diagramme showingTime division multiplexing
t
1 2 3 4 31 32
TDMA
f1
f3
f4
Hz
fn
f2
t
FDMA
Session1
t
WDM
Session5
Session3
Session4
Session2
D) Comment être efficace dans la transmission ?
1. Les réseaux de données informatiques
1.2 Le niveau Physique
15
E) Comment faire en sorte qu’il n’y ait pas d’erreurs ?
Le signal est soumis à de nombreuses distorsions
- Atténuation- Dispersion- Réflexion- Retard- Décalage de phase - Diaphonie- Paradiaphonie- Bruit électronique :
-Bruit blanc-Bruit d’alimentation-Bruit thermique
Câbles : -Paires torsadées blindées(STP)
ou non(UTP)- Coaxiaux- longueur maximum, impédance
(Cat3, cat4, Cat5, Cat5e, ..)Fibres optiques:- mono ou multimode-Diamètre de la fibre
On peut remédier à tous ces problèmes en contraignant les médias de communication à certains standards définissant leurs propriétés physiques
1. Les réseaux de données informatiques
1.2. Le niveau Physique
16
La fonction du niveau 1 (Physique) de la pile OSI est de standardiser les pratiques entre les systèmes et les constructeurs pour traiter au mieux ces questions
1 PHY
OSI
Etc..OC-12CSMA/CDX21V35RS-449V.24 FDDI
(Open Systems Interconnect)
2
3
4
5
6
7
1. Les réseaux de données informatiques
1.2 Le niveau Physique
17
Maintenant qu’on sait transmettre des bits d’information :
A)Comment transférer des suites cohérentes d’octets à une autre machine ? - sous forme de groupes formattés d’octets (trames) - de façon asynchrone ( on parle quand on veut, sinon câble inerte) - de façon synchrone (partage d’une horloge commune on parle toujours dans le même tempo)
B)Dans quelles configurations se connecte-t’on ?
Point à Point
En étoileMultipoint En étoile étendue
En arbre
En Bus
En anneau En réseau maillé
DonnéesDA SA FCS
1. Les réseaux de données informatiques1.3 Le niveau Liaison de données
1. Physique
2. Lien Logique
3. Réseau
4. Transport
5. Session
6. Presentation
7. Application
18
Le niveau 2 a été scindé en deux sous niveaux qui ont des fonctions différentes
Ces deux couches se déclinent en plusieurs protocoles différents, suivant la logique des médias choisis.
OSI
Niv 1
Niv 2LLC
MAC
PHY
Contrôle de la cohérence / logique du dialogue
ANSIX3T9.5 …
…
CSMA/CD
IEEE802.
4
IEEE 802.
5
Ethernet TokenRing
FDDITokenBus
Mise en forme des trames, accès au média
1. Les réseaux de données informatiques1.3 Le niveau Liaison de données
19
Différents protocoles et différentes architectures pour différentes logiques de discussion
Point à Point: HDLC,PPP(WAN)
En étoileWAN, LAN
Multipoint : ATM, Frame Relay (WAN)
En étoile étendue:Ethernet (LAN)
En arbre : cas part. De Token Ring, (LAN),SNA(WAN)
En Bus :Ethernet (LAN)
En anneau :FDDI (LAN) Réseaux Métropolitains (MAN)
En réseau maillé :La plupart des WAN
Petit lexique : LAN (Local Area Network) Réseau local; WAN (Wide Area N.) Réseau étendu.
1. Les réseaux de données informatiques1.3 Le niveau Liaison de données
20
La fonction du niveau 2 (Liaison de données) de la pile OSI est de standardiser les pratiques entre les systèmes et les constructeurs pour traiter au mieux les questions que nous venons de voir.
1 PHY
OSI
Etc..OC-12CSMA/CDX21V35RS-449V.24 ANSI X3T9
(Open Systems Interconnect)
2
3
4
5
6
7
HDLC PPP Ethernet
FDDI ATM Etc..DLC
1. Les réseaux de données informatiques1.3 Le niveau Liaison de données
21
Maintenant qu’on sait communiquer à l’intérieur d’un réseau local,Comment fait-on pour aller plus loin ? :
D’abord, “Plus loin”, c’est où ?
Ça peut être dans le même bâtiment
Server
LAN
Server
LANRouter
Ou dans la même villeLAN
LAN
LAN
LAN
LAN
MAN
LAN
Ou à l’autre bout du pays
MAN
LAN
MAN
LAN
LAN
WAN
1. Les réseaux de données informatiques1.4 Le niveau Réseau
1. Physique
2. Lien Logique
3. Réseau
4. Transport
5. Session
6. Presentation
7. Application
22
-Il faut pouvoir distinguer les groupes de machines-=> notion d’adresse réseau pour un réseau local.
Pour pouvoir faire cela :
-Il faut un système d’adressage global unifié -Que tout le monde comprend-Qui permette à n’importe quelle station d’appeler n’importe quelle autre
-Il faut même pouvoir passer à travers d’autres réseaux qui n’ont pas forcément la même technologie
traduction de protocole, ou encore indépendance du niveau 2
Il faut pouvoir ouvrir un chemin de la source vers la destination-Et garantir les resources le long de ce chemin :principe du circuit virtuel dans la commutation de paquets (X25), ou la commutation de trames (Frame Relay) ou de cellules (ATM)
- Ou bien il faut pouvoir s’assurer que chaque paquet peut trouver tout seul son chemin (routage auto adaptatif de paquets) (IP : Internet Protocol)
1. Les réseaux de données informatiques1.4 Le niveau Réseau
23
SFNY
-Adressage de la destination-Etablissement d’un circuit virtuel depuis la source-Partage des ressources du réseau. Ex : X25, ATM
SFNY
LA
Ch
-L’alternative :- routage automatique de chaque paquet- survie en cas de destruction massive d’une partie du réseau-Ex: Internet
1. Les réseaux de données informatiques1.4 Le niveau Réseau
24
Physique
Liaison D.
Réseau
Appli
Physique
Liaison D.
Réseau
Physique
Liaison D.
Réseau
Réseau1 Réseau2 Réseau3
Physique
Liaison D.
Réseau
Appli
- Le niveau réseau permet de traverser de multiples réseaux interconnectés
-Traduction automatique de protocole en protocole :-Indépendance du niveau 2
-On transporte des PAQUETS, ou encore “Datagrammes”
Ethernet X25 Token Ring
1. Les réseaux de données informatiques1.4. Le niveau Réseau
25
- Le niveau réseau permet le routage des paquets
65 7
1822
910
11
823
4
321
13
(5,9)
(5,17)
(5,402)
(22,8)
(22,621)
RTR
Dest N/W Prochain Noeud Distance6 moi-même 07 (6,21) 24 (9,17) 422 (9,17) 6…………….
RTR
RTR
INTERNET !!
1. Les réseaux de données informatiques1.4. Le niveau Réseau
26
La fonction du niveau 3 (Réseau) de la pile OSI est de standardiser les pratiques entre les systèmes et les constructeurs pour traiter au mieux les questions que nous venons de voir.
1 PHY
OSI
Etc..OC-12CSMA/CDX25V35RS-449V.24 ANSI X3T9
(Open Systems Interconnect)
2
3
4
5
6
7
HDLC PPP Ethernet
FDDI ATM Etc..
IP X25
X25
ATM DECnetAppleTalk
DLC
NW
1. Les réseaux de données informatiques1.4. Le niveau Réseau
27
Bon ! Maintenant qu’on sait envoyer des paquets n’importe où dans le réseau global :
Comment s’assurer que tout ce qui est transmis est arrivé ?
1ère question : EST-CE QUE C’EST IMPORTANT ?
Les applications de niveau supérieur peuvent détecter les erreurs.Dans certains cas, c’est grave ! (transfert de fichiers, terminal à distance)Dans d’autres, pas du tout ! Si c’est loupé, on recommence !
2ème question : EST-CE QUE L’ORDRE DES PAQUETS EST IMPORTANT ?
Pas pour les applications Client Serveur (requête, réponse)Pour les applications de transfert de données structurées (fichiers, exécutables, voix, vidéo) Oui, très important.
A qui s’adresse-t’on à l’arrivée?La réponse est ….
Ca Dépend !!! …
1. Les réseaux de données informatiques1..5. Le niveau Transport
1. Physique
2. Lien Logique
3. Réseau
4. Transport
5. Session
6. Presentation
7. Application
28
UDP
App
li1
UDP
Appli6A
ppli3
App
li2
-Simple-Sans connexion-Pas fiable-Pas de contrôle de flux-Pas de détection d’erreurs-Pas de récupération d’erreurs.
IPTCP
App
li5
App
li4TCP
Appli7
-Plus complexe-Orienté connexion-Fiable-Contrôle de flux-Détection d’erreurs-Récupération d’erreurs.-Multiplexage des sessions sur une connexion.
La fonction du transport est de s’assurer de la transmission de bout en bout de l’information, et de l’aiguillage des informations entre les niveaux 4 et 3 au départ, puis 3 et 4 à l’arrivée.
Req
RspConnection
1. Les réseaux de données informatiques1..5. Le niveau Transport
29
La fonction du niveau 4 (Transport) de la pile OSI est de standardiser les pratiques entre les systèmes et les constructeurs pour traiter au mieux les questions que nous venons de voir.
1 PHY
OSI
Etc..OC-12CSMA/CDX25V35RS-449V.24 ANSI X3T9
(Open Systems Interconnect)
2
3
4
5
6
7
HDLC PPP Ethernet
FDDI ATM Etc..
IP X25
X25
ATM DECnetAppleTalk
TCP UDP X224 Classes 0 à 4 SPX
DLC
NW
TRP
IPX
1. Les réseaux de données informatiques1..5. Le niveau Transport
30
Parfait ! Alors maintenant, on va pouvoir discuter ??
Oui, mais PAS N’IMPORTE COMMENT !!On peut le faire :
Façon Anglo Saxonne , polie, posée, à chacun son tour
Half duplex
Façon Latine , impatiente, impertinente, les deux en même temps
Points de Synchronisation
Mais dans les deux cas, on peut s’arranger pour n’avoir que le minimum à répéter si on s’est mal compris
Full duplex
Points de Reprise
Tombé en désuétude, (Half/full duplex choisi aussi au niveau 1, tout full aujourd’hui)
1. Les réseaux de données informatiques1..6 Le niveau Session
1. Physique
2. Lien Logique
3. Réseau
4. Transport
5. Session
6. Presentation
7. Application
31
Et on va parler de quoi, au juste ?Ou,plus généralement :
Sous quelle forme se présente le discours ?
¿ Habla usted espanol ¿ Sorry ???Il faut bien se comprendre, parler le même langage (Discours CLAIR) Mise en
forme des données
“Tout ceci doit rester confidentiel, bien entendu…” (Discours CONFIDENTIEL)
Compression“Parlons peu, Parlons bien …” , “Soyez bref…” (Discours CONCIS)
Cryptage
… sont les trois grandes fonctions du niveau présentation
1. Les réseaux de données informatiques1..7. Le niveau Présentation
1. Physique
2. Lien Logique
3. Réseau
4. Transport
5. Session
6. Presentation
7. Application
32
A propos de mise en forme (présentation) des données :
Ça peut être
Son, Vidéo MP3,MPEG,AVI, QuickTime
Graphiques, Images
GIF, JPEG, TIFF, PICT
Texte ASCII, EBCDIC, HTML
Données, Exécutables .exe, .bin, …
Le niveau Présentation aide les deux parties à se mettre d’accord sur le format qu’ils vont utiliser dans leurs échanges
CRYPTAGE : Très important pour permettre des transactions sécurisées (sur le web notamment). Il existe de nombreux algorithmes et principes de cryptage
COMPRESSION : Très importante et nécessaire dans tout ce qui est vidéo et musique (MPEG 2, MP3 , ..) Très efficace sur le texte
1. Les réseaux de données informatiques1..7 Le niveau Présentation
33
La couche la plus proche de l’utilisateur (celle qu’il a devant les yeux)
Electronic Mail
Terminal Virtuel (Telnet)
Transfert de fichiers (FTP)
Navigateur WEB (Netscape, Internet Explorer)
La couche application a pour fonction de définir les services réseau fournis aux processus d’application (API, DLL, sockets Unix, bibliothèques d’éxecutables)
Exemple : mise en place des rôles de Client et de Serveur dans les applications Client-Serveur (ex: FTP)
1. Les réseaux de données informatiques1..8 Le niveau Application
1. Physique
2. Lien Logique
3. Réseau
4. Transport
5. Session
6. Presentation
7. Application
34
Differents “niveaux” fournissent differents “services”
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
OSI
Bout en bout
textebin
Mail Web
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
OSI
1. Les réseaux de données informatiques1..9 Récapitulation
35
Chaque niveau encapsule les données reçues de son niveau supérieur pour les émettre
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
Application process
Encoded bit stream
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
Application process
DATA
APDUPH
PPDUSH
SPDUTH
TPDUNH
NPDUDH
DPDUPhH
DATAAH
ENCAPSULATION1. Les réseaux de données informatiques1..9 Récapitulation
36
1 PHY
OSI
Etc..OC-12CSMA/CDX25V35RS-449V.24 ANSI X3T9
(Open Systems Interconnect)
2
3
4
5
6
7
HDLC PPP Ethernet
FDDI ATM Etc..
IP X25
X25
ATM DECnetAppleTalk
TCP UDP X224 Classes 0 à 4 SPX
DLC
NW
TRP
IPX
X225
X409
T.62
X410
X400(Messagerie E.)X500 (Annuaires)FTAM(Xfer Fichiers)
SES
PRES
APP
La fonction des niveaux 5 (Session), 6 (Présentation), 7(Application) de la pile OSI est de standardiser les …
STOP !Y’A UN
PROBLEME !
TCP/IP ne fait pas comme les autres !
1. Les réseaux de données informatiques1..10 Le cas particulier de TCP/IP
37
Le modèle TCP/IP aggrège les 3 niveaux supérieurs en un seul
Physical
Data Link
Network
Transport
Session
Presentation
Application
OSI model
Physical
Data Link
Network
Transport
TCP/IPapplications
TCP/IP model
1
2
3
4
5
6
7
5-7
4
3
2
1
1. Les réseaux de données informatiques1..10 Le cas particulier de TCP/IP
38
.. Et ça donne au final la pile générale suivante :
FTP
SM
TP
RIP
/OS
PF
HTTP
SN
TP
/NTP
FIN
GER
TELN
ET
BO
OTP
/DH
CP
TFTP
RP
C/N
FS
SN
MP
Ap
plicati
on
Host to host
Internet
Networkinterfaces
TCP/IP
PRES
SESS
TRP
N/W
DLC
PHY
OSI
APP
TCP UDP
ARP/RARP ICMPIP
IEEE802.2, 802.3, 802.5, FDDI, Enet v2
OC-12CSMA/CDX25RS-449V.24 ANSI X3T9
1. Les réseaux de données informatiques1.11 Nouvelle récapitulation générale
39
2 Les réseaux de Télécommunications2.1 Les réseaux téléphoniques classiques
Structure en trois niveaux :- Transport de l’information- Signalisation (routage des appels, gestion des évènements)- Applications (Numéros et services spéciaux)
Transport
Application
Signalisation (SS7)
Signalisation (SS7)
La signalisation SS7 sert à router les appels, gérer les incidents, contrôler les organes du réseauElle est effectuée par un réseau à commutation de circuits
Les applications sont les numéros gratuits (0800), indigo, verts et les services commerciaux
-Ces réseaux sont normalisés par:- l’UIT-T - l’ISO- ETSI (Eur Telecom Std Institute)- ART (Autorité de Régulation des Télécom)
40
2G : GSM : Numérique, Coeur de réseau à commutation de
circuits
Réseau à commutation de circuits
2 Les réseaux de Télécommunications2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires
Le réseau GSM a été conçu pour :- Fournir l’intégration des services voix et
données- Être interopérable avec les réseaux
existants
Les services données (Bearer services) :- sont orientés connexion et à commutation
de circuits- Ont un interface avec les réseaux PSTN,
ISDN, X25- Sont limités à 9.6 Kbps
Le réseau GSM utilise la modulation FD-TDMA
41
2G : GSM : Une problématique en trois niveaux :-Radio-Réseau-Opérations
2 Les réseaux de Télécommunications2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires
MS
BTS
GMSC
IWF
OMC
BTS
MSMS
MSC
HLR
VLR VLR
EIR
BSSRadio Cell
ISDN,PSTN
PDN
BSCBSC
AuC
MSC
Radio Sub System
NetworkSub System
Operations Sub System
AuC: Authentication centerBSC: Base station controllerBSS: Base station subsystemBTS: Base transceiver stationEIR: Equipment identity registerGMSC: Gateway MSCHLR: Home location registerIWF: Interworking functionsMS: Mobile stationMSC: Mobile services switching centerOMC: Operation and Maintenance centerVLR: Visitor location register
42
Au niveau du sous système Radio :
-Une gestion complexe de multiples canaux radio pour différentes fonctions de communication , de controle et d’appel (paging) de l’abonné-Sélection de la cellule et attachement avec authentification-Gestion du handover (mobilité, passage d’une cellule à une autre)-Sélection et gestion des canaux -Accès à travers la boucle locale radio.
2 Les réseaux de Télécommunications2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires
Au niveau du sous système Réseau :
-Établissement des circuits grâce à la signalisation SS7-Gestion des ressources réseau-Interface avec d’autres types de réseaux ( réseaux de données )
Au niveau du sous système Opérations :
-Confidentialité-Anonymat-Numéros et services spéciaux
43
2 Les réseaux de Télécommunications2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires
2,5 G : GPRS : Numérique, Coeur de réseau à commutation de
circuits
Réseau à commutation de circuits
Réseau à commutation de paquets
2,5 G : GPRS : - Ajouter une architecture paquets pour améliorer la gestion des ressources
- Liaison Pt-à-pt avec profil de QoS (3 niveaux)
-Utilise F-TDMA
- Jusqu’à 111 Kbps.
44
2 Les réseaux de Télécommunications2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires
SGSN
MS
HLR
VLR EIR
BSC
MSC
SGSN
GGSNBTS
Voix
Data
Réseau GSM
Réseau GSM
RéseauGPRS
PDN
SGSN : Serving GPRS Support Node – GGSN : Gateway GPRS Support Node – PDN : Packet Data Networks
Packet switched
IP network
Frame Relay
SGSN : Gère les adresses de MS, leur localisation, leur comptabilité et diverses fonctions de sécurité
GGSN : Gère l’interface avec les réseaux de données extérieurs (PDN)
Radio sub system
Network sub system
Operations sub system
45
2 Les réseaux de Télécommunications2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires
3G : UMTS, Numérique,À commutation de Paquets/
cellules (ATM)
Réseau à commutation de cellules (ATM), puis plus tard de paquets IP
UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)-Créé pour fournir un système de Télécom munications mondial permettant la mobilité de l’utilisateur et celle du terminal(UPT : Universal Personal Telecommunication)
-Meilleure gestion de la QoS
-Dans le cadre le la GMM (Global Multimedia Mobility)
-Permettra différents types de réseaux d’accès (GSM, DECT, ISDN,UMTS, LAN, WAN, CATV)
-Différents types de réseaux coeur-(GSM NSS +IN, ISDN+IN, B-ISDN+TINA, TCP/IP)
-Utilise 5 méthodes de modulation :A : W-CDMA b : OFDMA (OFDM +TDMA)C : W-TDMA d: TD-CDMAE : ODMA
46
3G : UMTS
2 Les réseaux de Télécommunications2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires
UMTS Terrestrial
RadioAccess
Network (UTRAN)
Core Network (CN)
PLMN: Public Land Mobile NetworkBG : Border GatewayRNC : Radio Network ControllerGTP : GPRS Tunnelling protocol
BTS
BTSMS
MS
HLR
EIRBSC
AuC
MSC
RNC
RTCRTC
BTS
SGSN
GGSN
Réseau IP
à QoSBG
RéseauInter PLMN
RéseauInter PLMN
PLMN PLMN
InternetIntranet
GTP /UDP /IP /
AAL5 /ATM
47
2 Les réseaux de Télécommunications2.2 Les réseaux téléphoniques cellulaires
Synthèse d’ UMTS :
GSM :commutation de circuits numériques GPRS : GSM + Commutation de paquetsUMTS : commutation de paquets ATM (-> IP )
SIM
UIM
UIM MT RAN CN
CN
Carte à puce
Terminalmobile
Antennes Switchessatellites
Switchessatellites
Synthèse des trois systèmes:
Allocation et gestiondes canaux
(RSS) Radio sub system
(NSS) Network sub system
Beaucoup d’attention portée à la gestion des services aux unités mobiles, à leur localisation,
leur authentification , à la sécurité, l’anonymat et à la comptabilité des traffics.
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3 Les réseaux industriels et les systèmes embarqués.
Ce sujet sera couvert dans une version ultérieure du cours
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4. Les organisations normatives
- Plusieurs grandes organisations travaillent à produire des normes et des standards pour garantir l’interopérabilité entre les éléments de réseau
L’UIT-T : Union Internationale des Télécom (ancien CCITT)
Produit des avis :- Q comme Q.922 pour la signalisation RNIS- I comme I.122 pour les cadres conceptuels (ici, RNIS)- V comme V.24 pour la définition des paramètres physiques , des I/F de Modems, etc.- X comme X25 pour des protocoles de communication
L’ISO : International Standardisation Organisation qui a produit le modèle OSI en 7 couches.
L’ANSI (American Normalization and standardization Institute)L’IETF (Internet Engineering Task Force)
qui produit des RFC (Request For Comments)l’IAB (Internet Activity Board) qui contrôle l’IETF et l’IRTF (Research)l’IEEE (l’Institue of Electrical and Electronics Engineers) qui produit des recommandations comme le modèle IEEE 802. x qui définit le monde des LAN.
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4. Les organisations normatives
- Ensuite viennent aussi des consortiums d’équipementiers qui se regroupent sur des thèmes plus spécifiques :
- L’ATM Forum- le Frame Relay Forum- la WiFi Alliance- etc…
Ignorer l’existence de ces organisations peut :
- isoler votre produit sur le marché parce qu’il n’est pas interopérable
- vous priver d’une source immense de connaissances et de moyens techniques
- dans certains cas, vous valoir des amendes (ex : recommandations FCC dans le WiFi / WiFi5)
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Conclusion du Module
A travers ce module, nous venons de décrire :- les cadres de référence dans lesquels on les étudie- les différents niveaux d’abstraction à considérer- les normes, protocoles et standards qui s’appliquent
à ces différents niveaux