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    Projet Rnis Projet Rnis Document Transcript

    • École Supérieure Multinationale des Télécommunications Dakar-SENEGAL PROJET DE RNISGROUPE : FORMATEUR :Aminata GAYE Mr BARRY Mamadou A.Gabriel Laurent DIOUFEmeric KAMLEUDjibril SAMBE IGTT2 Option technique Promotion 2009-2011
    • Projet de RNISPLANIntroduction I. Définition des concepts et techniques de transmission utilisées 1. Accès de base 2. ADSL II. Différents canaux utilises 1. Pour l’accès de base 2. Pour l’ADSLIII. Etude comparative entre les différentes techniques de transmission de l’accès de base et de l’ADSL 1. Au niveau physique 2. Au niveau liaisonConclusionIGTT2T- Commutation Page 1
    • Projet de RNISINTRODUCTION Le RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Service) définit deux types d’accèspour le raccordement des abonnés : l’accès de base (2B+D) et l’accès primaire (30B+D).Chaque accès est constitué des interfaces S ou T, U, et V. Notre étude portera sur l’accès debase et plus précisément sur l’interface U. L’ADSL quant à elle fait partie d’une famille d’accès à haut débit, qui recourt auxlignes téléphoniques ordinaires comme support de transmission. Elle utilise la boucle localeraccordant chaque usager du téléphone au central téléphonique dont il dépend. L’ADSL faitainsi cohabiter, sur la ligne de l’abonné, les données numériques et le téléphone vocal. L’objet de notre expose consiste à faire une étude comparative entre les différentestechniques de transmission utilisées par l’accès de base sur l’interface U et l’ADSL. Pourcela, trois parties seront abordées : o Dans un premier temps, nous allons définir les deux concepts (accès de base et ADSL) et les différents types de transmission utilisés ; o Dans un deuxième temps donner les différents canaux utilisés ; o Et dans un troisième temps comparer les techniques de transmission utilisées dans les deux aussi bien au niveau physique qu’au niveau liaison.IGTT2T- Commutation Page 2
    • Projet de RNIS I. Définition des concepts et techniques de transmission utilisées 1. Accès de base (Interface U) L’accès de base est supporté par la traditionnelle paire bifilaire et est structurée en 2canaux B à 64 Kbits/s pour le transport de la parole et des données et un canal D à 16 Kbits/spour la signalisation et le transport de données en mode paquet.On dit que la configuration est de type point multipoint puisque le réseau voit et peutdialoguer avec plusieurs points ou terminaux. Linterface U est généralement représentée par une paire en cuivre. Elle permet deraccorder l’installation de l’abonné au central par l’intermédiaire du NT1. Elle n’a pas éténormalisée de façon unique. En accès de base, plusieurs techniques de transmission sont envisageables aussi bienau niveau physique qu’au niveau liaison:  Au niveau physique : Quatre types de transmission sont envisageables pour l’interface U :  Transmission à 4 fils : pour chaque sens de transmission on a une paire de fils séparant ainsi des deux directions. Les deux paires ayant aussi la même fréquence.  Transmission à 2 fils avec multiplex fréquentiel : dans ce cas on dispose de deux fils, pour la réception et pour l’émetteur, avec une bande passante distincte utilisée pour chaque sens de transmission.  Transmission à 2 fils avec multiplex temporel : cette technique de transmission est aussi appelée « ping pong » ou technique de transmission à l’alternat. Cette technique consiste à allouer le pair de fils alternativement à des « bursts » (rafales) de bits.  Transmission à 2 fils avec annulation d’écho : C’est cette technique qui est la plus utilisée. Les signaux sont transmis simultanément dans les deux sens deIGTT2T- Commutation Page 3
    • Projet de RNIS transmission, avec une même bande de fréquence et, chaque signal saccompagne de lécho de lautre dû essentiellement à ladaptation non parfaite du "duplexeur" hybride et aux discontinuités dimpédance de la ligne causées par la jonction entre câbles de transport et de distribution. Le principe de lannulation de lécho est basé sur la fabrication dune réplique de lécho du signal transmis. Le signal transmis étant connu du « tranceiver », il suffit de connaître les caractéristiques du duplexeur hybride et ceux de la ligne pour déterminer lamplitude de lécho. Ceci est réalisé à laide dun filtre adapté numérique(Hybride). Une fois lécho déterminé, il suffit de le soustraire du signal arrivant du duplexeur pour construire le signal reçu. Figure : Annulation d’échoAvantages- Optimisation du temps et de la bande de fréquence- Simple à implémenter* Il est à noter aussi que dans l’accès de base, une modulation appelée 2B1Q (2 Binary 1Quaternary) a été choisie. Cette dernière fonctionne sur quatre niveaux de tension.  Au niveau liaison : Pour le canal D, on trouve plusieurs types de services comme la signalisation et lacommutation de paquets. Ces services sont tous intégrés dans le même protocole de niveau 2appelée LAP-D (Link Access Protocol on Channel D). Ce protocole repose sur un processusde commande analogue au HDLC (High-Level Data Link Control) qui garantit le transfertdes informations à la couche supérieure (couche réseau). Aussi, lutilisation du protocole deliaison LAPD sur le canal D assure une circulation et une réception adéquates des fluxdinformation de contrôle et de signalisation. Voici un tableau récapitulatif des différents protocoles utilisés pour la couche liaisonaussi bien pour le canal D que pour les deux canaux B de l’accès de base.IGTT2T- Commutation Page 4
    • Projet de RNIS Suite de protocoles RNIS 2. ADSL L’ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) est une technique de communicationqui permet dutiliser une ligne téléphonique pour transmettre et recevoir desdonnées numériques de manière indépendante du service téléphonique proprement dit.Comme son nom lindique, la technologie ADSL implique un débit asymétrique. Cela setraduit par un débit montant (upload) plus faible que le débit descendant (download). L’ADSL lui aussi a ses différentes techniques de transmission :  Au niveau physique : Lun des problèmes de la transmission haut débit est linterférence entre les signauxémis et reçus, si ceux-ci sont situés sur la même bande de fréquences. Et l’ADSL utilise unebande passante en ligne très supérieure à la bande téléphonique [0, 4 kHz]. Deux solutionspeuvent être utilisées pour minimiser cette interférence et assurer une communicationbidirectionnelle sur la ligne d’abonné :- Le multiplexage en fréquence FDM (Frequency Division Multiplexing)- L’annulation d’écho EC (Echo Cancellation)  Multiplexage en fréquence (FDM) Cette solution consiste à séparer les bandes de fréquences utilisées en réception eten émission. Pour cela on utilise une technique de multiplexage en fréquence. Cettetechnique nintroduit pas de nouvelles interférences mais utilise une bande passante pl uslarge ce qui diminue la distance maximale de transmission. Les bandes [20 kHz, 140 kHz]et [150 kHz, 1 100 kHz] sont respectivement utilisées pour les flux de données montants etdescendants.  Multiplexage à annulation décho (EC) L’annulation d’écho permet de véhiculer les flux de données montants etdescendants dans la même bande de fréquence. La bande [20 kHz, 130 kHz] est utilisée parles flux montants et descendants, la bande [130 kHz, 1 100 kHz] étant réservée au seul fluxdescendant. L’EC autorise des débits plus élevés pour le flux descendant que dans le cas duFDM. Par contre l’EC est plus sujette à la para diaphonie. A l’initialisation, le modem doitIGTT2T- Commutation Page 5
    • Projet de RNISpasser par une phase d’apprentissage de la qualité de la ligne qui consiste à mémoriserl’amplitude de l’écho local en fonction de la bande de fréquence d’émission. Le multiplexage à annulation d’écho est la technique de transmission qui a étéretenue pour l’ADSL.* La transmission ADSL se fait en bande de base pour cela les techniques de codage etmodulation sont étroitement liés. Dans ce cas, on utilise une des deux techniques :-CAP (Carrier Amplitude/Phase modulation)- DMT (Discret Multitone Modulation)Ces techniques utilisent une modulation en phase et en amplitude (QAM). Elles sontapparues en complément au codage 2B/1Q.A la différence de ce dernier, les codes CAP et DMT, dérivés du QAM, sont typiquementpasse-bande et peuvent opérer sur une bande de fréquence spécifiée. Ceci va permettre deséparer les canaux réservés à la ligne téléphonique, la réception et lémission de données. LADSL aurait pu utiliser nimporte quelle modulation. La modulation 2B1Q duRNIS aurait pu être choisie, aussi bien que CAP ou QAM. La technologie DMT a été enparticulier sélectionnée pour la faculté des équipements DMT à adapter automatiquement ledébit de transmission aux conditions de propagation de la ligne. Lautre critère qui a pesédans la balance est la résistance de DMT au bruit et à la diaphonie provoquée par latransmission de signaux numériques sur des lignes adjacentes.  Au niveau liaison : Pour mettre en exergue les technologies utilisées en ADSL au niveau de la coucheliaison, nous nous sommes appuyés sur le schéma suivant. Ce dernier donne l’aperçu d’unearchitecture possible d’accès Internet avec ADSL en montrant les piles de protocolesutilisées. Le poste de travail d’un abonné ADSL fonctionne avec une pile de protocoles Internet. Nous supposons que le poste de travail est relié en Ethernet à un dispositif de raccordement ADSL (routeur/modem). Au niveau liaison, au dessus du protocole Ethernet, on utilise une version modifiée du protocole PPP, qui s’appelle pour Ethernet PPPoE (PPP over Ethernet). Le routeur/modem dans sa partie modem ADSL est connecté au réseau téléphonique. Au dessus du niveau physique ADSL, les données sont envoyées selon le protocole du réseau ATM. ATM ‘Asynchronous Transfer Mode’ est une architecture de réseau considérée comme de niveau 2. De même au niveau liaison, on utilise une version modifiée de PPP, qui s’appelle pour ATM PPPoA (PPP over ATM).IGTT2T- Commutation Page 6
    • Projet de RNIS II. Différents canaux utilisés 1. Pour l’accès de base Le Réseau Numérique à Intégration de Services est un réseau de télécommunication quioffre dune part la possibilité détablir des communications numériques de bout en bout etdautre part de nombreux services incluant le transport de la voix, des données et des imagessur un même support de transmission. Lun des principes du RNIS est de séparer les informations de signalisation, permettantd’établir les communications, et les informations liées au transfert des données. Lesinformations liées à la signalisation sont transportées dans un canal de signalisationspécifique dit "canal D". Le transfert des informations se fait alors dans des canaux spécifiques dits "canaux B".Les canaux B peuvent alors véhiculer de la voix ou des données en fonction de lapplicationmise en œuvre. La notion de canal est à comprendre comme notion dintervalle temporelalloué à un type d’information.L’Accès de Base offre un débit utile de 144 Kbits/s. Il est constitué de : - Deux canaux B (64 Kbits / sec) pour le transfert de la voix ou des données en mode circuitet offrant un service numérique de bout en bout. - Un canal D (16 Kbits / sec) dit de signalisation utilisé pour la gestion des communicationset pour les applications à bas débits (X.25/D). 2. Pour l’ADSL La norme ADSL spécifie lutilisation de 256 sous-canaux, chacun des sous-canaux ayantune largeur de 4, 3 125 KHz, soit une largeur de bande globale de 1 104 kHz. Certains de cessous canaux sont spécialisés et d’autres ne sont pas utilisés. Par exemple,Le sous-canal 1 est réservé au canal téléphonique analogique. Les sous-canaux 2 à 6 sontréservés à la signalisation du canal téléphonique et servent de bande de garde avec les sous-canaux ADSL. Le sous canal 64 à 276Khz est utilisé pour transporter de la signalisation.250 sous-canaux sont utilisés pour transporter le flux ADSL, sur une bande utile qui s’étendde 25 kHz à 1,1 MHz. La bande de garde entre 2 sous-canaux est de 300 Hz.Chacune des porteuses peut être modulée de 0 à 15 bits/s par HZ, ce qui permet un débit deIGTT2T- Commutation Page 7
    • Projet de RNIS64 Kbps pour chacun de ces canaux de transmission. La plupart des systèmes DMT nutilisent que 249 ou 250 sous-canaux pour véhiculerlinformation. Signalons aussi que latténuation des fréquences élevées sur la boucle localedevient très importante. On définit généralement 32 canaux pour le sens montant et 250 pour le sens descendant,ce qui donne le caractère asymétrique de la technologie ADSL.III. Etude comparative entre les différentes techniques de transmission de l’accès de base et de l’ADSL L’accès de base et l’ADSL présentent des similitudes tant au niveau physique qu’auniveau liaison. Cependant, des différences ont aussi été observées. 1. Au niveau physique Comparaison Accès de Base ADSL Similitudes : Type de Annulation d’écho Annulation d’écho transmission Différences : Type de Codage 2B1Q CAP ou DMT codage ou modulationIGTT2T- Commutation Page 8
    • Projet de RNISRapport entre la modulation 2B1Q et la technologie ADSL En fait la modulation 2B1Q nest pas assez performante pour supporter des débits deplusieurs Mbits/s sur de longues distances, bien quelle utilise moins de bande passante que lamodulation AMI. De plus la modulation 2B1Q utilise la même gamme de fréquences quecelle qui est normalement utilisée par la voix sur la boucle locale analogique. La modulation CAP occupe un spectre de fréquences beaucoup plus restreint que lesmodulations AMI et 2B1Q. CAP est une méthode de modulation dite passe-bande qui permetde conserver la bande de fréquences allant de 300 à 3400Hz pour la transmission de la voixanalogique et donc de pouvoir transporter cette dernière sur le même support. La technologie DMT a été retenue comme modulation standard de lADSL, elle présentede nombreux avantages sur CAP. Quelques raisons qui ont conduit à choisir DMT pourlADSL :  Optimisation de la transmission pour chaque sous canal ;  Contrôle continu des performances ;  Technologie adaptée aux conditions de transmission de la boucle locale ;  flexibilité du débit ;  Bonne résistance au bruit permettant de haut débits ;  Coût et disponibilité des composants électroniques ;  Bonne interopérabilité entre équipements 2. Au niveau liaison Comparaison Accès de Base ADSL Similitudes : Protocole PPP PPP utilisé pour le transport de la voix et des données Différences : LAP-D PPPoE, PPPoA, L2TP, RADIUS L’accès de base comme l’ADSL utilisent le protocole PPP pour le transport de la voix etdes données. Cependant, l’accès de base utilise un protocole dit LAP-D pour la signalisation dans lecanal D. Le protocole LAPD (Link Access Protocol on Channel D) constitue la couche 2 duIGTT2T- Commutation Page 9
    • Projet de RNIScanal de signalisation RNIS. Il est défini dans la norme CCITT Q.920/921 et est semblable àHDLC. Lutilisation du protocole de liaison LAPD sur le canal D assure une circulation etune réception adéquates des flux dinformation de contrôle et de signalisation. L’ADSL utilise aussi, en plus du protocole PPP d’autres extensions de ce dernier à savoirPPPoE et PPPoA. Un schéma d’illustration (ci-après) va permettre de bien expliquer cesdifférents protocoles. Les protocoles de transmission décrivent les formats de message et les règles selonlesquelles deux ordinateurs échangeront des données. Les protocoles décrivent également lesdétails de bas niveau sur la façon dont deux machines communiquent ou des échanges dehaut niveau entre deux programmes, les protocoles vus ici ne concernent pas les échangesentre applications.  PPP: Point to Point Protocol. Il est utilisé entre l’utilisateur et le BAS. Il permet de transmettre les datagrammes multi-protocoles dans le cadre d’une liaison point à point.  PPPoA: Point to Point Protocol over ATM. Il est utilisé entre l’utilisateur et le BAS et gère l’encapsulation des trames PPP.  PPPoE: Point to Point Protocol over Ethernet. Il est utilisé entre l’utilisateur et le BAS. C’est une amélioration du protocole PPP qui permet de transporter les trames PPP sur Ethernet, d’établir plusieurs sessions PPP vers plusieurs destinations à travers un seul modem ADSL  L2TP : Layer 2 Tunnelling Protocol. Ce protocole permet de prolonger une session PPP en autorisant que la terminaison de la connexion de niveau 2 (VP/VC ATM) et la terminaison de la session PPP soient réalisées par des équipements différents. Le BAS termine donc la connexion de niveau 2 mais prolonge la session jusqu’au LNS, routeur situé chez le fournisseur d’accès qui la terminera. Pour cela, il établit un tunnel L2TP avec cet équipement, il joue le rôle de LAC.  RADIUS : Il est utilisé entre le BAS, le PAS (Plate-forme d’accès aux services = Proxy RADIUS), et le serveur RADIUS du FAI.IGTT2T- Commutation Page 10
    • Projet de RNISCONCLUSION En définitive, on constate que l’accès de base comme l’ADSL sont tous deux des technologies utilisées pour véhiculer des services comme la voix, les données… Cependant, les contraintes liées à la diffusion de véritable multimédia en matière de bandepassante sont importantes et la qualité de consultation est intimement liée au débit des artèresqui seront utilisées. Or, il n’est pas nécessaire aujourd’hui de faire le constat de l’insuffisancedes débits des accès offerts (RNIS) aux établissements pour consulter des services réellementmultimédias. Cest pourquoi le développement de nouvelles technologies de transmission est pleinementjustifié. Le système ADSL paraît dès lors être la solution qui a toutes ces chances pour sedévelopper et devenir le meilleur moyen pour se connecter à lInternet. Le débit prévu dansle sens descendant (1,5 Mb/s) est largement suffisant pour le particulier et même pour lesproviders. Le débit prévu dans le sens montant (384 kb/s) est plus que suffisant pourlinterrogation d’Internet, le courrier électronique…IGTT2T- Commutation Page 11