1 introduction aux réseaux de télécommunications module p2

51
1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

Upload: christiane-vannier

Post on 03-Apr-2015

113 views

Category:

Documents


3 download

TRANSCRIPT

Page 1: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

1

Introduction aux réseaux de Télécommunications

Module P2

Page 2: 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

Page 3: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 4: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 5: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 6: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 7: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 8: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 9: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 10: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 11: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 12: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 13: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 14: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 15: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 16: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 17: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 18: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 19: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 20: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 21: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 22: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 23: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 24: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 25: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 26: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 27: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 28: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 29: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 30: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 31: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 32: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 33: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 34: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 35: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 36: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 37: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 38: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 39: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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)

Page 40: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 41: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 42: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 43: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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.

Page 44: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 45: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 46: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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

Page 47: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

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.

Page 48: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

48

3 Les réseaux industriels et les systèmes embarqués.

Ce sujet sera couvert dans une version ultérieure du cours

Page 49: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

49

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.

Page 50: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

50

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)

Page 51: 1 Introduction aux réseaux de Télécommunications Module P2

51

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