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Réseaux de Communication Chapitre 1 Introduction aux réseaux de communication Equipe réseau-télécom Version 2022-2023 1  Objectif Présenter l’évolution des réseaux de communication. Distinguer les typ...

Réseaux de Communication Chapitre 1 Introduction aux réseaux de communication Equipe réseau-télécom Version 2022-2023 1  Objectif Présenter l’évolution des réseaux de communication. Distinguer les typologies et topologies des réseaux mobiles (Rappel). Nommer les organismes de normalisation des réseaux : UIT, ETSI/3GPP, IEEE, …. Classifier les différents acteurs et intervenants du secteur des télécommunications 2 Sommaire Définitions Historique Evolution des réseaux de communication Typologies des réseaux Topologies des réseaux Acteurs du secteur 3  Définitions Qu’est ce qu’un réseau? Ensemble d’éléments reliés par un support physique pour échanger des informations. - Terminaux (ordinateurs) - Textes - Périphériques (imprimantes) - Voix - Equipements d’interconnexion - Images (switch, hub, routeur) - Vidéo - …… - Supports filaires: câbles coaxial, paires torsadées, fibre optique. - Supports non filaires: ondes radio, faisceaux hertziens... 4  Définitions Qu’est ce que la communication? Action d’établir une relation avec autrui, de transmettre quelques choses à quelqu’un e.g. Partage et échange d’informations. Qu’est ce que les télécommunications? Le mot « télécommunication » vient du préfixe grec « tele » signifiant « loin » et du latin « communicare » qui signifie « partager ». Partage ou Échange d’informations entre éléments distants reliés par un support physique filaire ou non filaire: fil, radioélectricité, optique ou autre moyens électromagnétiques. Qu’est ce qu’un réseau de télécommunications? Ensemble de moyens mis en œuvre pour permettre à des usagers distants d’échanger entre eux des informations avec un délai aussi court que possible. 5  Historique: La télégraphie 1794 : début de l’ère des télécommunications avec l’invention du télégraphe (ingénieur français Claude Chappe) 1865 : signature de la première convention télégraphique internationale  UIT (CCITT) 1866 : mise en service du premier câble télégraphique transatlantique Fin des années 1870 : premières liaisons internationales 6  Historique : La téléphonie 1876 (10 Mars, Boston) : brevet sur le téléphone par Graham Bell 1892 : système de commutation (A.Strowger) avec opératrices. 1904 : Terme « Télécommunications » introduit par E. Estaunié 7  Historique: La Radiodiffusion 1887 : Découverte des « ondes hertziennes » par Heinrich Hertz 1892 : Radiodiffusion (W. Crooker) 1896: Dépôt d’un brevet sur la Télégraphie Sans Fil (TSF) par Marconi 1898: Première communication radio entre un bateau et une île (Marconi) 1901: Première liaison radio transatlantique entre l’Europe et les Etats-Unis (Marconi) 8  Historique: Extension des réseaux téléphoniques À partir des années 1910 : développement de l’électronique  Extension des réseaux téléphoniques 1920 : Communications radio-mobiles professionnelles 1926 : Liaisons téléphoniques intercontinentales 1927 : Installation des premiers câbles téléphoniques sous-marins (entre la France et l’Angleterre) 1919-1930 : Automatisation de la commutation (relais électromagnétiques) 1951 : Premières liaisons par faisceaux hertziens 1966 : Première liaison numérique MIC 1970 : Fibres optiques 9  Historique: Diversification des réseaux et des services 1971: premiers microprocesseurs 1973 : Réseau cellulaire analogique AMPS 1978 : Premiers réseaux de données X25 1988 : RNIS 1991 : GSM 1995 : WWW 10 Historique: Evolution des réseaux cellulaire 11  Emergence des réseaux 1970-80 : 3 types de réseaux dans une entreprise  Réseau informatique : Assurer la communication entre des terminaux distants avec un site central, des ordinateurs entre eux et des stations de travail avec leurs serveurs afin de transporter des données informatiques (données, parole et vidéo)  Réseau bureautique : Micro-ordinateurs semblables reliés en réseau local pour le partage de ressources communes (imprimantes, mémoires, …)  Réseau téléphonique : Administré par une autre direction que celle de l’informatique. Infrastructure totalement séparée 12 Evolution des communications Convergence technologique Evolutions des réseaux informatiques 15 Principaux acteurs (1/3) Constructeurs - Infrastructure -Terminaux Opérateurs - Publics - Privés Sociétés d’ingénierie - Assistance à la planification et à l’optimisation - Audits qualité - Recherche de sites Installateurs -Déploiement d’équipements -Maintenance 16 Principaux acteurs (2/3) Régulateurs -Attribution des licences -Définition des services de télécommunications -Gestion des ressources Administrateurs -Attribution des fréquences -Homologation Organismes de normalisation -Définition des fonctions des systèmes -Définition d’interfaces normalisées 17 Principaux acteurs (3/3) Distributeurs et sociétés de commercialisation de service -Subvention des terminaux Autre établissements publics - Centre National de la cartographie et de la Télédétection - Office National de la Télédiffusion 18  Normalisation La norme est une « donnée de référence résultant d’un choix collectif raisonné, en vue de servir de base d’entente pour la solution de problèmes répétitifs » La norme vise à l’interconnexion des réseaux, à l’interopérabilité des terminaux et à l’universalité des services. Principaux organismes de normalisation : UIT : Union Internationale des Télécommunications ETSI : European Telecom Standard Institute IEEE : Institute of Electrical and Electronic Engineers IETF : Internet Engineering Task Force 19 Allocation de fréquence Ensemble des mécanismes qui permettent de définir comment sont réparties les fréquences radio entre les différents acteurs. Pourquoi? ▪ Eviter les interférences entre les émetteurs. ▪ Les ressources spectrales sont limitées. 20  Allocation de fréquence Au niveau international, les bandes sont attribuées par l’UIT Au niveau des zones ou des pays: USA: Federal Communications commission (FCC). EU: European Telecommunications Standards Institute (ETSI). Tunisie : Agence Nationale des Fréquence (ANF). France: Agence Nationals des Fréquences (ANFR) Exemple de spectre: Plan national des fréquences | Agence Nationale des Fréquences (anf.tn) ANFR-spectre-frequences-juin-2020.pdf january_2016_spectrum_wall_chart_0.pdf (ntia.gov) 21 Classification des réseaux Les réseaux peuvent être classés selon différents critères L'étendue géographique: PAN, LAN, MAN, WAN ➔ Typologie La disposition des équipements : maillée, bus, étoile, anneau, arbre, hybride ➔ Topologie … 22 Différents types de réseaux 23  Personal Area Network Le PAN (Personal Area Network) : réseau domestique : un réseau personnel Etendue : interconnexion d'équipements informatiques dans un espace d'une dizaine de mètres autour d'un utilisateur. Rôle : relier des périphériques tels que: imprimante, téléphone portable, appareils domestiques à un ordinateur personnel. 24  Personal Area Network Support : La liaison avec les périphériques peuvent être câblées : (câble coaxial, câble à paires torsadées, … ), ou sans fil Technologies : Bluetooth, Zigbee, Infrarouge, RFID, USB… Exemples : 25  Local Area Network Le LAN (Local Area Network) : réseau LOCAL Etendue : quelques dizaines à centaines de mètres : relie entre eux des ordinateurs appartenant à une même organisation, à un même bâtiment ou un même terrain. Rôle : Couramment utilisé pour le partage de ressources communes, comme des périphériques, des données ou des applications, 26  Local Area Network Support : (câblés : câble coaxial, câble à paires torsadées, fibre optique, … ou sans fil), Technologies : la plus répandue étant Ethernet, WIFI Débit : entre 10 Mbps et 100 Gbps. Nombre des utilisateurs : peut atteindre jusqu'à 100 voire 1000 utilisateurs. 27  Metropolitan Area Network Le MAN (Metropolitan Area Network) : réseau métropolitain Etendue : à l’échelle d’une ville via des liaisons privées ou non: différents bâtiments, distants de quelques dizaines de kilomètres. Rôle : assure des communications sur de plus longues distances, interconnectant des réseaux LAN Nombre des utilisateurs plus important Support : (câblés, fibre optique, … ou sans fil : faisceau hertzien), Exemple : réseau bancaire entre des agences, interconnexion entre des sites d’une université 28  Wide Area Network Le WAN ( Wide Area Network ) : réseau étendu Etendue: longue distance: 100 kilomètres – milliers de kilomètres l’interconnexion dans un pays / un continent / planète. Le plus grand WAN est le réseau Internet. support de communication : câble , lien satellitaire, Faisceau hertzien, fibre optique …  Le délai de propagation 29 Typologie des réseaux 30 Les technologies sans fils (WLAN) 31 Topologies des réseaux 32  Topologie Bus Les machines sont reliées par un câble ( coaxial ) : le bus chaque ordinateur est connecté en série sur le bus, par l'intermédiaire de connecteurs BNC (Bayonet Neill-Concelman) 33  Topologie Bus Les informations envoyées à partir d'une station sont transmises sur l'ensemble du bus à toutes les stations. L'information circulant sur le réseau (la trame) contient son adresse de destination et c'est aux stations de reconnaître les informations qui leur sont destinées. 34  Topologie Bus Aux moins 2 stations émettent ensemble ➔ collision : superposition de plusieurs signaux sur un même support de transmission partagé => il faut que chaque station recommence : retransmission 35  Topologie Bus ☺ Faible cout; simple à installer ☺ Une machine en panne : pas d’impact sur le réseau  Panne du support : panne de tout le réseau  Ajout d’une machine : Interruption de fonctionnement du réseau  Faible sécurité des communications : toutes les stations reçoivent les données envoyées 36  Topologie en anneau topologie en anneau : ordinateurs situés sur une boucle et communiquent chacun à leur tour. Cela ressemble à un bus mais qui serait refermé sur lui même : le dernier nœud est relié au premier. 37  Topologie en anneau Méthode d'accès à "jeton" (Token ring) : Les données transitent de stations en stations en suivant l'anneau qui chaque fois régénèrent le signal. Le jeton détermine quelle station peut émettre, il est transféré à tour de rôle vers la station suivante. Lorsque la station qui a envoyé les données les récupère, elle les élimine du réseau et passe le jeton au suivant, et ainsi de suite... « topologie active » : le signal électrique est intercepté et régénéré par chaque machine. 38  Topologie en anneau ☺ Le temps d'accès est déterminé => Moins de risque de collision  Interruption de fonctionnement du réseau lors de l'adjonction d'un nouveau poste.  La panne d'une station bloque toute la communication du réseau. Panne de support partagé => réseau ne fonctionne plus  Sécurité faible des communications : un message envoyé est reçu par plusieurs stations 39  Topologie en étoile la majorité des réseaux toutes les stations sont connectées à un nœud central Noeud central: Hub Noeud central: Switch 40  Topologie en étoile ☺ Ajout, retrait ou panne d'une station ne perturbe pas le fonctionnement global du réseau. ☺ Chaque station possède sa propre ligne ( câblée ) => réduire le risque des collisions. ☺ Administration du réseau facilitée (grâce au nœud central). ☺ Sécurité des communication améliorée  Equipement central en panne => réseau non fonctionnel 41  Topologie maillée Les réseaux maillés utilisent plusieurs chemins de transferts entre les différents nœuds. ☺ garantit la stabilité en cas de panne d'un nœud  Complexe et coûteux 42  Topologie hiérarchique (en arbre) réseau est divisé en niveaux : Le sommet, le haut niveau, est connecté à plusieurs nœuds de niveau inférieur, dans la hiérarchie. les nœuds peuvent être connectés à plusieurs nœuds de niveau inférieur. Adaptée à la partie cœur des réseaux  panne de l'ordinateur « racine" de la hiérarchie => interdit toute communication entre les sous branches du réseau. 43  Topologie hybride Toutes ces topologies peuvent très bien cohabiter au sein d'un même réseau. 44 Merci pour votre attention 45