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TD2
Réseaux I
SMI S5
UNIVERSITE SIDI MOHAMED BEN ABDELLAH Faculté des Sciences Dhar El Mahraz – Fès Filière SMI S5
Année universitaire 2019-2020
TD2
Corrigé TD2 : Réseaux I Exercice 1 : (Organisation des échanges) Expliquez comment l’information échangée circule et donnez un exemple de la vie courante pour chacun des modes de contrôle des échanges suivants : Mode d’échange
Communication
Exemple
a– Simplex
1 seul sens
la radio
b– half duplex
Dans les deux sens alternativement
le talkie-walkie
c– full duplex
Dans les deux sens simultanément
Téléphone
Exercice 2 : Rappelez brièvement ce qui distingue ces modes de transmission : a- Transmission synchrone et asynchrone Lorsque le signal d’horloge de l’émetteur est transmis ou que celui-ci est déduit des données transmises, on parle de transmission synchrone. Sinon, la transmission est dite asynchrone. b- Transmission parallèle série - Transmission parallèle : C’est la transmission simultanée de N bits. Ces bits sont envoyés simultanément sur N voies différentes (une voie étant par exemple un fil, un câble ou tout autre support physique). - Transmission série: une Transmission en série, les données sont envoyées bit par bit sur la voie de transmission.
Exercice 3 a- Quelle est la différence entre une topologie physique et une topologie logique ? -La topologie physique c’est l’infrastructure ou l’organisation spatiale du matériel réseau. - la topologie logique c’est la façon de transmettre les données sur le réseau. b- Un ETTD peut-il être raccordé directement au réseau LAN ? Expliquez votre réponse. Filière SMI, S5
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c-
d-
ef-
g-
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-Le DTE (ETTD) traite les données. Le format électrique de celle-ci n’est pas adapté aux supports de transmission. Il est nécessaire de réaliser une adaptation, c’est le rôle du DCE. Par conséquent, la réponse à la question est non, il est nécessaire d’intercaler un DCE entre le DTE et la ligne. Quelle sont les caractéristiques d’un ETCD ? - réalisent l’adaptation entre les calculateurs d’extrémité et le support de transmission. - il assure un meilleur transport sur la ligne de transmission. - Il modifie la nature du signal, mais pas sa signification. Est-ce que ce sont les trames qui encapsulent les paquets ou bien l’inverse ? Expliquez votre réponse. -Les trames encapsulent les paquets. Quand un paquet arrive à la couche liaison de données, l’ensemble (entête, données) est utilisé comme données de la trame. Le paquet entier est enveloppé dans la trame Par quoi une voie de transmission se caractérise ? -Bande passante, Rapidité de modulation, débit binaire, Atténuation, déphasage etc. Qu’est-ce qu’une transmission en Bande de Base ? - La transmission en bande de base consiste à envoyer directement les suites de bites sur le support à l’aide des signaux carrés qui reflètent les bits du caractère à transmettre. De nombreux modèles de traduction des données numériques en signaux sont utilisés dans les réseaux informatiques exemple : Manchester, Codage NRZ , Codage NRZI , Codage Miller. Donnez les avantages et les inconvénients de la transmission en bande de base. Avantage : - Elle permet d’obtenir des réseaux à fort débit de données, mais limités à une faible distance (débit supérieur à 100 kbit/s pour une distance inférieure à 1 km sur un support filaire métallique). -les signaux sont transmis tels que la source les produit Inconvénient : -dégradation très rapide des signaux avec la distance -Utilisé sur de très courtes distances (moins de 5 Km) - Les messages comportant de longues suites de 0 ou de 1 présentent de grand risque d’erreurs par perte de synchronisation d’horloge,
Exercice 4
: (Notion de décibels)
Utilisé dans plusieurs domaines, le décibel est une unité logarithmique qui exprime le rapport d’une grandeur ( A ) par rapport à une autre grandeur de même nature prise comme référence ( B ). La relation est de la forme : A/B dB = 10 log10 (A/B) Compte tenu de cette définition, quel est le rapport en vraie grandeur des rapports A / B exprimés en dB ?
Le rapport exprimé en décibel de A sur B est donné par la relation : A/BdB = 10 log10(A/B) Filière SMI, S5
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Remarquons que si A = 2B, on a le rapport A/BdB = 10 log10(2/1) = 10 × 0, 3 = 3 dB. 3 dB est une valeur caractéristique qui représente un rapport de moitié (−3 dB) ou du double (3 dB) des grandeurs comparées.
Valeur en décibel 3 dB 10 dB
rapport en vraie grandeur 2 10 Log (A/B) = 1 => A/B = 10 Le logarithme d’un nombre est le nombre par lequel il faut élever la base pour retrouver ce nombre.
30
1000 log (A/B)=3 => A/B = 103=1000
100
1010 log (A/B)=10 => A/B = 10^10 2x1033 log (A/B)=33.3 => A/B = 1033.3=2x1033
333
Exercice 5 : Donnez la différence entre débit binaire et rapidité de modulation. -
Le débit binaire ou vitesse de transmission est transmises par seconde. Noté D (en bit/s).
le nombre de valeurs logiques
-
La Rapidité de modulation ou vitesse de modulation: est le nombre de valeurs physiques émises par seconde. C’est aussi la quantité d’informations transmises par moments élémentaires. Notée Rm (en bauds).
Exercice 6 Une entreprise désire réaliser la sauvegarde de ses données sur un site distant. Le volume de données à sauvegarder est estimé à 10 Go/jour. La sauvegarde doit s’effectuer la nuit de 22 h 00 à 6 h 00 Matin. Les deux sites sont reliés par une ligne à 2 Mbit/s. On vous demande de vérifier si cette solution est réalisable et le cas échéant de proposer une solution qui permette cette sauvegarde.
La sauvegarde ne peut avoir lieu que lorsque tous les traitements sont terminés, c’est-à-dire dans le créneau 22 h 00-6 h 00 soit durant une période de 8 h 00. Le débit de transmission étant 2 Mbit/s Durée de la transmission : T=8×60×60 · = 28800 s ;
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Volume de données en bit durant la duré de transmission T est : V=Debit×Durée de transmission V=2× 1024 × 1024× 28800=56,25Gb V=7,03 Go 7.03Go < 10Go qui est le volume de données à sauvegarder pendant une journée de travail est 10 Go La transmission ne peut se réaliser durant le temps imparti. Les solutions envisageables
Disposer d’un raccordement à débit plus élevé et si 2,048 Mbit/s est le débit maximal réalisable sur un raccordement, utiliser plusieurs (2) raccordements en parallèle. Ne faire qu’une sauvegarde incrémentielle, c’est-à-dire ne sauvegarder que les données qui ont été modifiées. Réaliser la sauvegarde localement sur un support magnétique et transférer le support par voie normale (routière ou autre) au site de backup.
Exercice 7 a- Tracer tous les résultats possibles du codage Manchester NRZI et Miller associés aux données suivantes : i)
10100001
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Horloge 1
0
1
0
0
0
0
1
Données
+V Temps
0
Codage NRZI 1 ère possibilité
-V
+V Temps 0 Codage NRZI
-V
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ème
possibilité
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Horloge 1
0
1
0
0
0
0
Données
1
+V Temps
0
Codage Manchester
-V
La seule possibilité
+V Temps
0
Codage Miller
-V
1 ère possibilité
+V Temps
0
Codage Miller
-V
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ème
2
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possibilité
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ii) 01100110
Horloge 0
1
1
0
0
1
1
Données
0
+V Temps
0
Codage Manchester La seule possibilité
-V
+V Temps
0
Codage Miller 1 ère possibilité
-V
+V Temps
0
Codage Miller ème
2
-V
possibilité
b- Appliquez les trois types de modulation à la chaîne ii).
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0
1
1
0
0
1
1
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0
Temps
Modulation d’amplitude
Temps
Modulation de phase
Temps
Modulation de fréquence
Exercice 8: Appliquez la relation de Shannon à un circuit téléphonique et déterminez la capacité maximale théorique du canal, sachant que la bande passante est de 300-3 400 Hz et le rapport signal sur bruit (S/B) de 33 dB. Détermination du rapport Signal/Bruit en dB : S/ B dB = 10 log10 ( S/ B) 33 dB = 10 log10 ( S/ B) log10 ( S/ B) = 33 / 10 = 3,3 Filière SMI, S5
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soit : S/ B = = 1995,26 Le rapport signal sur bruit en grandeur réelle est donc de 1995. En appliquant la relation de Shannon : C = BP × log2 (1 + S/ B) C = 3100 × log2 (1 996) Soit : C = 33985 bit/s C=33.99 Kbits/s La capacité maximale théorique du canal est donc de 34 Kbit/s. Exercice 9 : a- Quelle est la rapidité de modulation nécessaire pour qu’un canal de transmission ait un débit binaire de 2400bit/s, sachant que les signaux transmis sont bivalents ? Qu’en est-il si les signaux transmis sont quadrivalents ? -
Cas où les signaux transmis sont bivalents :
Pour le cas d’un signal bivalent (la valence est donc 2), le codage d’un bit est réalisé par l’émission d’une tension électrique sur le support de transmission, tension qui peut prendre deux valeurs distinctes (exemple +n V pour coder 1 et – nV pour coder 0 dans le cas du codage NRZ) . D’après le Théorème de Nyquist , la relation entre débit binaire et la rapidité de modulation :
K : le nombre de valeurs physique nécessaire pour coder une valeur logique D = 2400bits/s Et V=2 D’où:
-
Cas où les signaux transmis sont quadrivalents:
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D = 2400bits/s et V=4 D’où:
b- Soit un support de transmission caractérisé par les fréquences extrêmes 60-108kHz, et par un rapport signal sur bruit de 37dB. i. Quelle est la capacité maximale théorique de cette ligne ? Détermination du rapport Signal/Bruit en dB : 10log10 (S/B) = 37 => S/B = 103.7 =5011.9 En appliquant le théorème de Shannon : C = W × log2 (1 + S/ B) => C = 48000×log2(1+103.7) C= 48000× log2 (5012.9) C=576 kbit/s
2i-. Même question avec un rapport signal sur bruit de 40dB. Détermination du rapport Signal/Bruit en dB : 10log10 (S/B) = 40 => S/B = 104 =10000 C= 48000× log2 (10001) C=623 kbit/s
3i- Soit une ligne téléphonique de fréquences extrêmes 300-3400Hz. La rapidité de modulation est de 1200 bauds, et les signaux sont transmis avec une valence de 16. Quel est le débit binaire disponible sur cette ligne ? D’après le Théorème de Nyquist : Filière SMI, S5
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Avec R = 1200bauds et V = 16 D’où:
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