Bruno Delb                           http://www.brunodelb.com                        Date : 18/03/1996                    ...
Réseau maillé........................................................................................................21   ...
Introduction      L’homme de tout temps a eu besoin de communiquer. C’est pourquoi il a      inventé des moyens de plus en...
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Télétravail Travailler à distance           •   transférer des fichiers pour travailler à distance           •   interveni...
Avantages       •    popularité de la notion de travail en groupe       •    forte pénétration des OP       •    développe...
Nécessité d’une normalisation  Organismes de normalisation   Au niveau mondial            •   LISO ( International Organis...
Le CCITT    LUnion Internationale Des Télécommunications (UIT, IUT) : organisation    internationale  dépendant    de   lO...
Les problèmes de la standardisation    Date dapparition dun standard          •   découverte dun problème ð phase de reche...
Principe de la structure en Couche   Dû à la complexité des systèmes, on décompose les systèmes en sous-   systèmes capabl...
Les Couches hautes (4, 5, 6 et 7) gèrent les informations pour les systèmes    connectés.          •   Couche 4 : Couche T...
Les services du RNIS        •   Téléphone classique            •   Mise en service au niveau grand public             de  ...
Spécifique de RNIS        •   Niveau physique (complètement original)        •   Niveau liaison            •   Niveau loca...
Schéma de raccordement dun particulier ( ou dune petite Entreprise )Multiplexage et débits sur les points de références S ...
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Afin déviter cette situation, les téléphones puis maintenant les ordinateurs  sont reliés à des commutateurs capables déta...
Liaison spécialisée        •   Lutilisateur demande à France Télécom de lui attribuer une ligne            permanente, don...
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Lordinateur communique à tout de rôle avec les terminaux en gardant en  permanence le contrôle de la transmission. Deux te...
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Les liaisons  Types de liaison   Les liaisons en télécommunications      Montrons maintenant comment sont matérialisées le...
La propagation de la lumière le long de ces fibres optiques estpossible en raison de lutilisation de matériaux à différent...
•   Large bande de fréquences                      •   Faibles pertes                   Inconvénients :                   ...
Gammes de fréquences utilisées pour les télécommunications    A lheure actuelle les télécommunications se font de plus en ...
Cas dune antenne collective pour illustrer le calcul des pertes   Plan de calcul :   Pour effectuer le calcul dune antenne...
Calcul des pertes :      Répartiteur 2 directions         5,5 db      Répartiteur 4 directions         9,0 db      Câble c...
•   La modulation de fréquence : Linformation utile est donnée par la    variation de fréquence du signal modulé.         ...
Les terminaux Préliminaires   Représentation des données     Une même entité peut être représentée sous plusieurs formes :...
•   Parité (pour contrôle des données) : Valeurs possibles : paire,            impaire ou sans (pour compter le nombre de ...
Logiciel (serveur BBS)        •   Œ Vous appelez un numéro de téléphone classique.        •    Affiche du message de conn...
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Inconvénients :            •   Moins répandu (nécessite à la fois un ordinateur et un modem)            •   Pas de graphis...
Inconvénients :            •   Vitesse de transfert faible (1200 bauds)            •   Protocole de transfert de fichiers ...
Utilisation en réception        •   Œ Sonnerie (nombre paramétrable)        •    Décroché automatique        •   Ž Pour c...
Carte vocale Matériel (fonctionnalités de la carte)         •     Appel d’un numéro (un appel sortant)         •     Répon...
Telex        •   Assure des liaisons de 50 bits/s pour la transmission de messages            textuels.        •   Codage ...
Bibliographie          •   Réseaux informatiques. Cours et exercices. Danièle Dromard,              Fetah Ouzzani et Domin...
GlossaireTerme                                 DéfinitionAuto-commutateur                      Matériel assurant de manièr...
Réseau télex (Telex Network)           Réseau public de transmission télégraphique. Son mode dexploitation est du         ...
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  1. 1. Bruno Delb http://www.brunodelb.com Date : 18/03/1996 Les réseaux locaux SommaireINTRODUCTION..........................................................................................................3 TÉLÉTRAVAIL.................................................................................................................5 Travailler à distance.................................................................................................5 Travailler ensemble simultanément (groupware).........................................................5 Limites...................................................................................................................5 Avantages..............................................................................................................6NÉCESSITÉ D’UNE NORMALISATION..........................................................................7 ORGANISMES DE NORMALISATION.........................................................................................7 Au niveau mondial...................................................................................................7 Particularisme.........................................................................................................7 Le CCITT................................................................................................................8 Au niveau européen.................................................................................................8 Les organismes de coordination des postes et télécommunications...............................8 Les autres groupes - Les constructeurs......................................................................8 AUTRES SOURCES DE NORMES............................................................................................8 Les associations......................................................................................................8 Les problèmes de la standardisation .........................................................................9 STRUCTURES DE RESEAUX - OSI.........................................................................................9 Définition................................................................................................................9 Principe de la structure en Couche...........................................................................10 Définition de protocole de niveau N..........................................................................10 Les sept Couches...................................................................................................10 RNIS (RÉSEAU NUMÉRIQUE À INTÉGRATION DE SERVICES).......................................................11 Principes directeurs................................................................................................11 La numérisation ....................................................................................................11 Les services du RNIS..............................................................................................12 Evolution du RNIS..................................................................................................12 Architecture du RNIS.............................................................................................12 Spécifique de RNIS................................................................................................13 Les types dappareils .............................................................................................13 Les interfaces de référence ....................................................................................13 Multiplexage et débits sur les points de références S et T...........................................14 Conclusion : avenir du RNIS...................................................................................14 PABX (AUTOCOMMUTATEUR PRIVÉ)....................................................................................15 RTC (RÉSEAU TÉLÉPHONIQUE COMMUTÉ).............................................................................16 Réseau téléphonique commuté (RTC).......................................................................16 Principe de la commutation.....................................................................................16 Limites du réseau téléphonique commuté.................................................................17 Liaison spécialisée.................................................................................................18 TRANSPAC..................................................................................................................19 RÉSEAUX LOCAUX..........................................................................................................19 Point à point..........................................................................................................19 Multipoint.............................................................................................................19 Bus......................................................................................................................20 Réseau en étoile....................................................................................................21 1
  2. 2. Réseau maillé........................................................................................................21 Anneau.................................................................................................................22LES LIAISONS...........................................................................................................24 TYPES DE LIAISON.........................................................................................................24 Les liaisons en télécommunications..........................................................................24 Les liaisons guidées...............................................................................................24 Les liaisons non guidées.........................................................................................26 Gammes de fréquences utilisées pour les télécommunications....................................27 PROBLÈMES DE LIAISON..................................................................................................27 Calcul des pertes dans les réseaux de communication................................................27 Cas dune antenne collective pour illustrer le calcul des pertes...................................28 Moduler pour transmettre.......................................................................................29 Les principales modulations....................................................................................29LES TERMINAUX.......................................................................................................31 PRÉLIMINAIRES.............................................................................................................31 Représentation des données...................................................................................31 Ordinateur............................................................................................................31 MODEM......................................................................................................................31 Présentation..........................................................................................................31 Paramètres physiques............................................................................................31 Paramètres logiciels...............................................................................................32 Logiciel (serveur BBS)............................................................................................33 MINITEL.....................................................................................................................35 Matériel................................................................................................................35 Logiciel (serveur Minitel)........................................................................................35 FAX (OU TÉLÉCOPIEUR)...................................................................................................36 Matériel................................................................................................................36 Utilisation en émission...........................................................................................36 Utilisation en réception...........................................................................................37 Logiciel (serveur fax de diffusion de documentations)................................................37 CARTE VOCALE.............................................................................................................38 Matériel (fonctionnalités de la carte)........................................................................38 Logiciel (serveur vocal de diffusion dinformations)....................................................38 TELEX.......................................................................................................................39BIBLIOGRAPHIE.......................................................................................................40GLOSSAIRE...............................................................................................................41 2
  3. 3. Introduction L’homme de tout temps a eu besoin de communiquer. C’est pourquoi il a inventé des moyens de plus en plus performants pour satisfaire ses désirs et converser en étant de plus en plus éloigné. 3
  4. 4. 4
  5. 5. Télétravail Travailler à distance • transférer des fichiers pour travailler à distance • intervenir à distance sur un ordinateur • télémaintenance Travailler ensemble simultanément (groupware) • Affichage sur grand écran, lisible par tous. Exemples : • élaborer lanalyse fonctionnelle dune application informatique avec plusieurs utilisateur en utilisant un logiciel de gestion didées, • prendre une décision en commun en utilisant un tableur. • Gestion de projets établis en commun. • Conception en groupe dun document : mémorisation des annotations de chacun, ... • Mise au point dun document par un groupe de travail. • Partage décrans : what you see is what I see. • Messagerie électronique intelligente : aide à la décision et à la préparation de réunions. Exemples : Je vais faire le marché vendredi prochain. Indiquer cette action sur le calendrier et avertir le reste de léquipe. Limites • frappe • nécessite une grande ergonomie et rapidité dexécution • nouvelles habitudes de travail 5
  6. 6. Avantages • popularité de la notion de travail en groupe • forte pénétration des OP • développement des configuration de réseau local et laccès à dautres postes de travail grâce aux réseaux blics • valeur ajoutée pour les utilisateurs qui ont un besoin précis correspondant aux produits commercialisés 6
  7. 7. Nécessité d’une normalisation Organismes de normalisation Au niveau mondial • LISO ( International Organisation For Standardisation). Organisme international non gouvernemental dont le rôle est de définir, coordonner et unifier au niveau international les efforts de normalisation (rattaché à lorganisation des Nations Unies). Ses membres sont les organismes nationaux de normalisation • AFNOR en France • ANSI aux Etats Unis • BSI en Angleterre • DIN en Allemagne • JISC au Japon Particularisme LISO soccupe de tous les domaines techniques à lexclusion de lélectricité, lélectrotechnique et lélectronique qui est traité par un organisme particulier (néanmoins affilié à lISO) le CEI (Comité Electrotechnique International IEC en anglais). • Problème pour le secteur des technologies de linformation : harmonisation des procédures dans les domaines communs. • Création en 1987 dun comité technique conjoint : ISO/IEC JTC 1 (Joint Technical Comittee) devenu organisme principal des technologies de linformation (1/3 des normes ISO). • Fonctionnement ISO • Groupes de travail (technical Comittee TC) (200 personnes) • Sous-groupes (SC Sub Comittee) constitués uniquement de bénévoles (100 000 personnes). 7
  8. 8. Le CCITT LUnion Internationale Des Télécommunications (UIT, IUT) : organisation internationale dépendant de lONU compétente en matière de télécommunications. Elle possède deux organes principaux : • Le CCITT ( Comité Consultatif International Télégraphique et Téléphonique ). Il est à lorigine de très nombreuses normes relatives niveaux physiques mais également à toutes les couches réseau X25, messagerie X400, annuaires X500 ... etc reprises ensuite par lISO. • Le CCIR (Comité Consultatif International des Radiocommunications) Au niveau européen • Existence dun grand nombre dinstitutions dont il est difficile de justifier la multiplicité. • CEN / CENELEC ( Comité Européen de Normalisation ) • Harmonisation des normes nationales • Promotion des normes ISO • Préparation de normes européennes lorsquil nexiste pas de normes internationales. • CENELEC groupe spécialisé en électrotechnique • ITSTC Information Technologies STeering Committee. Coordination européenne dans le domaine des technologies de linformation. Les organismes de coordination des postes et télécommunications • CEPT Conférence Européenne des administrations Des Postes et Télécommunications qui préparait anciennement des normes européennes a donné naissance à • ETSI European Telecommunication Standard Institute ( janvier 1988 ) ( statut dassociation ) Les autres groupes - Les constructeurs • ECMA ( European Computers Manufacturers Association ) a produit des normes ensuite consolidées à lISO. • SPAG ( Standard Promotion And Application Group ). Réunion de 12 constructeurs européen ( en France : BULL, Thomson et CGE ) qui ont décidé dadopter les normes ISO pour leurs produits.Autres Sources de Normes Les associations • IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers. Association dingénieurs américains avec des structures de groupe de recherche et de travail technique produisant des standards. 8
  9. 9. Les problèmes de la standardisation Date dapparition dun standard • découverte dun problème ð phase de recherche (discussions, contributions, articles, congrès) ð obtention de solutions satisfaisantes retombée de lintérêt scientifique. • prise en compte industrielle du thème ð investissements industriels (souvent énormes) ð produits Un standard doit optimalement apparaître dans le temps mort entre recherche et industrialisation • standard trop précoce ð solutions immatures, insuffisamment élaborées, mauvaises. • standard trop tardif ð standardisation inutile puisque les investissements sont engagés et lindustrie ne peut revenir en arrière. Cas particulier : Standards "De Facto" : un produit industriel simpose sur la majeur partie du marché et devient le standard de fait. • IBM PC • UNIX • EthernetStructures de reseaux - OSI Définition La communication des systèmes impose des normes et implique quils acceptent dêtre appelés (OUVERTS) ð Open System Interconnexion (1984) (OSI). 9
  10. 10. Principe de la structure en Couche Dû à la complexité des systèmes, on décompose les systèmes en sous- systèmes capables dexécuter une fonction et ne connaissant que leurs voisins (Structure en Couche). Les sous-systèmes correspondant aux Couches ont des points daccès à la Couche supérieure et en reçoivent de la Couche inférieure. La Couche physique (basse) matérialisée par la jonction offre ses services (émission, réception de bits) à la couche liaison (procédure en coupleurs).Définition de protocole de niveau N Ensemble des conventions et de formats réglant les échanges dinformations de contrôle et de données entre les couches N de deux systèmes pour offrir un service à la Couche N + 1.Les sept Couches Les Couches basses (1, 2 et 3) gèrent le transport des informations. • Couche 1 : Couche physique Fonction : Transport de linformation sur une liaison permanente ou non. Unité : Bit • Couche 2 : Couche Liaison Fonction : • Acheminement sans erreurs de blocs dinformations. • Etablir et libérer des connections. • Couche 3 : Couche Réseau Fonction : Mise en communication de deux équipements lorsquil nexiste pas de liaison physique directe entre eux. 10
  11. 11. Les Couches hautes (4, 5, 6 et 7) gèrent les informations pour les systèmes connectés. • Couche 4 : Couche Transport Fonction de contrôle du transport des informations dans le réseau et de larrivée des messages à leurs destinataires. • Couche 5 : Couche Session Fonction : Mise en place et contrôle du dialogue entre tâches distantes, activation et synchronisation de certains événements. Unité : Transaction • Couche 6 : Couche Présentation Fonction : Présentation des données échangées par les applications pour avoir une compatibilité entre les matériels. • Couche 7 : Couche Application Fonction : Responsable de lapplication traitée (messagerie, transfert de fichiers, ...).RNIS (Réseau Numérique à Intégration de Services) Principes directeurs Utiliser les progrès réalisés en commutation temporelle synchrone pour offrir à lutilisateur final (abonné des PTT ou Entreprise) un service de transmission de données numériques de débits très amélioré. La numérisation Besoin des utilisateurs davoir autre chose quune simple conversion vocale (télécopie, vidéotex,...). 11
  12. 12. Les services du RNIS • Téléphone classique • Mise en service au niveau grand public de nombreuses améliorations déjà disponibles sur les PABX. • Réduction du délai détablissement de communication • Affichage du numéro de lappelant et éventuellement dinformations le concernant (par intégration du service téléphonique et des possibilités de linformatique) • Transfert dappels • Audioconférences • Support de terminaux (vidéotex) • Accès à des répertoires (annuaires) • Accès à des services (réservation, banques, ...) • Support de messageries vocales, textuelles, images • Alarmes / Télémétrie • Surveillance des malades , maisons... • Acquisition automatique de valeurs...Evolution du RNIS Les différents services du RNIS sont déjà expérimentés et opérationnels sous des modes divers. Lun des apports essentiels du RNIS est de les intégrer et de les rendre aussi disponibles que le téléphone daujourdhui - NUMERIS (taxation à labonnement à la distance et à la durée) Les investissements énormes des réseaux téléphoniques actuels devront terminer leur amortissement et être progressivement remplacés. ð Délai de montée en puissance du RNIS : plusieurs dizaines dannées avec la superposition des divers modes de fonctionnement.Architecture du RNIS Létat desprit du RNIS est de fournir un outil dacheminement au niveau physique pour des suites binaires en mode synchrone. Les protocoles sinspirent des protocoles OSI qui ont été définis jusquau niveau 3. 12
  13. 13. Spécifique de RNIS • Niveau physique (complètement original) • Niveau liaison • Niveau local dabonné (original) • Protocole de liaison (adaptation du protocole X25 niveau liaison) • Niveau réseau • Protocole D • Simplification de X25 niveau paquetLes types dappareils • NT1 : "Network Terminal 1" : dispositif de raccordement dun abonné au réseau RNIS • NT2 : Dispositif de type auto commutateur privé pour raccordement dEntreprise au RNIS. • TE1 : Equipement terminal aux normes RNIS (téléphone, micro- ordinateur ...) • TE2 : Equipement terminal aux autres normes ( normes actuelles ) • TA : Adaptateur pour des terminaux qui ne sont pas aux normes RNIS.Les interfaces de référence • R: désigne une connexion entre un terminal non RNIS et ladaptateur de terminaux TA aux normes RNIS. • S: désigne la connexion entre un terminal RNIS et un dispositif de raccordement au RNIS NT2 de type commutateur privé. • T: désigne la connexion entre les appareils dabonné (particulier ou commutateur NT2 ) et le dispositif de raccordement dabonné NT1. • U: désigne la connexion entre le dispositif dabonné NT1 et le standard du prestataire. 13
  14. 14. Schéma de raccordement dun particulier ( ou dune petite Entreprise )Multiplexage et débits sur les points de références S et T Chaque point de référence représente un multiplexage temporel de canaux A,B,C,D,E,H dont les débits sont différents. Par ailleurs des informations de service (verrouillage de trame ... etc) devant accompagner les informations utiles. Elles circulent dans des bandes baptisées Y. • A - canal 4 Khz téléphone analogique ( pour mémoire non multipléxée ) • B - canal 64 Kb / s MIC pour voix et données • C - canal 8 ou 16 kb / s numérique • D - canal 16 ou 64 kb / s numérique pour la signalisation hors bande • E - canal 64 kb / s signalisation interne au RNIS • H - canal 384,1536,1920 kb / s numériqueConclusion : avenir du RNIS Pour ses concepteurs : solution inévitable pour • Uniformiser au niveau mondial les interfaces téléphoniques numériques 14
  15. 15. • "Ramasser" au niveau physique des données numériques dans un premier temps à faible débit et ultérieurement à haut débit (RNIS large bande) pour toutes les applications souhaitables. On peut reconstruire ensuite toutes les applications souhaitables des niveaux 2 à 7 (réseaux à valeur ajoutée, ...) Pour ses détracteurs : multiples attaques techniques, économiques, politiques. • Techniquement : la principale difficulté provient des délais de mise en place qui font que les solutions retenues au départ sont déjà vieillissantes alors que le démarrage commercial nest pas effectué massivement. • Exemple : choix du 64 kb / s pour le codage de la voix parlée. On sait maintenant le réaliser sur 32 kb / s avec des codes prédictifs (peut-être sur 16 kb / s dans 10 ans). • Pour les réseaux dEntreprise les PABX RNIS devront affronter des réseaux locaux à fibre optique de 100 Mb / s et plus. Dores et déjà le RNIS ne sert à rien pour les réseaux de stations de travail. • Economiquement : Le RNIS peut-il être proposé à un tarif attrayant pour lusager et rentable pour les compagnies? • Politiquement : Le RNIS est une solution qui sadapte plutôt aux organisations monopolistes ( unifiées du style PTT ) alors que le climat est à la déréglementation et à la privatisation.PABX (Autocommutateur privé) Le PABX (Private Automatic Branch Exchange) joue le rôle de standardiste. Exemple : La société X désire avoir 40 postes. Il ne serait pas raisonnable dapporter 40 lignes. On peut ninstaller quune seule ligne physique. On accédera à la société par les quatre premiers chiffres du numéro de téléphone (exemple : 43-52). Les quatre chiffres suivant désigneront le numéro du poste du correspondant dans la société. 15
  16. 16. RTC (Réseau Téléphonique Commuté) Les communications informatiques peuvent utiliser trois grandes catégories de réseaux : les réseaux commutés initialement conçus pour le télégraphe ou le téléphone, les circuits spécialisés entre deux ou plusieurs points ou les réseaux publics et téléinformatiques. Réseau téléphonique commuté (RTC) Même si le réseau télex a été utilisé dès 1963 pour les transferts informatiques, le téléphone la rapidement supplanté, à partir de son ouverture au trafic informatique en 1964. Le réseau téléphonique est utilisable pour des transmissions, à faible vitesse, de données peu volumineuses. Son usage est satisfaisant lorsque les considérations de délai ne sont pas fondamentales. Le système de la commutation constitue la règle de base de ce type de réseau. Principe de la commutation La connexion physique de chaque poste dabonné à celui de tous les autres abonnés du réseau aboutirait à un monstrueux enchevêtrement de lignes, ainsi quen témoigne la figure ci-dessus. 16
  17. 17. Afin déviter cette situation, les téléphones puis maintenant les ordinateurs sont reliés à des commutateurs capables détablir des connexions temporaires entre les abonnés. Ces connexions furent dabord établies manuellement par les fameuses opératrices du téléphone. Ensuite des automatismes électromécaniques furent mis en oeuvre avant de laisser la place au système actuel, dans lequel les commutateurs sont devenus de véritables ordinateurs spécialisés dans laiguillage des communications. Cependant, le réseau téléphonique commuté a été initialement conçu pour le transport exclusif de la parole. Loreille humaine étant extrêmement tolérante, il nétait pas indispensable davoir une qualité de liaison exceptionnelle. Depuis que ce réseau est utilisé pour transporter des données informatiques, le besoin de qualité nest plus du tout le même et les limites du RTC se font sentir.Limites du réseau téléphonique commuté • vitesse de transmission insuffisante : 1200 < v < 2400 bauds • affaiblissement du signal ð gênant si déforme le signal car erreur dinterprétation possible • bande passante limitée (3100 Hz ð 300 - 3400 Hz) or la voix (100 - 10.000 Hz) et FO (200 MHz) • déphasage, distorsion • bruits ... (personne en arrière plan : pour un homme, pas de problème, pour une machine, problème) 17
  18. 18. Liaison spécialisée • Lutilisateur demande à France Télécom de lui attribuer une ligne permanente, dont il aura lusage exclusif à tout moment. • Lintérêt de cette solution réside dans une qualité supérieure à celle du réseau commuté et dans une disponibilité constante. Bien entendu, les lignes spécialisées ne sont économiquement justifiées que pour des utilisations fréquentes. Un calcul financier doit être établi pour comparer les coûts respectifs du réseau commuté et de la ligne spécialisée. • On distingue trois types principaux de liaisons spécialisées : • les liaisons téléphoniques : 2 ou 4 fils • qualité normale équivalente à celle du RTC en vitesse • qualité supérieure (4 fils => v = 19.200 bauds) • les liaisons en Bande de base • liaisons numériques à grand débit utilisant infrastructure existante pour des besoins téléinformatiques • lignes métalliques à 2 ou 4 fils qui réunissent ordinateurs des abonnés aux centraux téléphoniques • les liaisons à large bande • liaisons mixtes analogiques-numériques utiles lorsque lon souhaite faire communiquer deux établissements éloignés : • partie analogique ð 48K à 72K bauds • partie numérique ð relie abonné au central liaison en bande base sur circuit métallique à 4 fils 18
  19. 19. Transpac Cest un réseau de transmission de données par paquets, dont le débits va de 300 bits/s à 48 kbits/s. Coût de transmission : • indépendant de la distance. • dépend du temps de transmission et du volume transmis. Liaison logique entre 2 abonnés : • La transmission est indépendante de la distance, mais dépend du temps et du volume de transmission. • Cest un circuit virtuel qui restitue les paquets dans lordre fourni et qui contrôle le flux des différents terminaux connectés (vitesses différentes). • Transpac est sécurisé, le nombre dabonnés ayant accès peut être restreint.Réseaux locaux Point à point Deux appareils (ordinateur ou terminal) reliés par câble et communiquent directement. Cest la forme la plus rudimentaire dun réseau. Multipoint Cest une liaison multi-point : un dispositif maître (généralement un ordinateur) est relié à au moins deux dispositifs secondaires tels que des terminaux. 19
  20. 20. Lordinateur communique à tout de rôle avec les terminaux en gardant en permanence le contrôle de la transmission. Deux terminaux ne peuvent évidemment pas communiquer entre eux.Bus On trouve une artère principale sur laquelle sont raccordées un certain nombre de stations par lintermédiaire dun émetteur-récepteur. Cette artère est souvent matérialisée par un câble coaxial. Les données émises par une station sur le réseau sont reçues par toutes les autres. Un problème survient lorsque deux stations émettent sur le bus simultanément. Des techniques de ré-émission du message doivent être mises en oeuvre. Le principal inconvénient de cette méthode réside dans laugmentation des temps de réponse lorsque le trafic saccroît sur le réseau. 20
  21. 21. Réseau en étoile Il regroupe un dispositif central et des stations éloignées connectées au central par des lignes de communication distinctes. Ce réseau est simple à mettre en œuvre. Exemples : • un ordinateur central doté de terminaux • un autocommutateur privé e ses postes téléphoniques Inconvénients : • manque dévolutivité : ajouter une nouvelle ligne pour chaque station supplémentaire • vulnérabilité : en cas de panne du site central, tout le réseau est bloquéRéseau maillé Chaque station est connectée à toutes les autres, de sorte que les communications soient possibles entre tous les usagers du réseau. La plupart des réseaux à longue distance (téléphone, Transpac) sont des réseaux maillés. Bien évidemment, chaque station nest pas physiquement reliée à toutes les autres mais des dispositifs intermédiaires assurent le transport entre deux stations distantes. 21
  22. 22. Les réseaux locaux dordinateurs forment également une catégorie simplifiée de réseau maillée.Anneau Dans une architecture en anneau, le câble du réseau passe dune station à une autre jusquà ce que tous les sites soient interconnectés sous la forme dune boucle ou dun anneau. Une des caractéristiques principales de cette structure réside dans la liaison point à point qui existe entre une station et sa voisine sur lanneau. La transmission des informations est effectuée de manière unidirectionnelle sur le câble. Dans la pratique, les réseaux installés correspondent fréquemment à une combinaison de ces topologies qui, en outre, ne sont pas exclusives les unes des autres. Cest ainsi quun réseau local de micros forme un réseau maillé et peut être constitué à partir dun anneau. 22
  23. 23. Actuellement le téléphone reste toujours le plus important des réseau detélécommunications. Il est donc normale de commencer notre présentationdes principaux réseaux par celui-ci. 23
  24. 24. Les liaisons Types de liaison Les liaisons en télécommunications Montrons maintenant comment sont matérialisées les liaisons en matière de télécommunications. Ces liaisons ont pour rôle de permettre la propagation dune information entre deux points géographiquement distincts. Le plan de cette présentation sera le suivant : • Les liaisons guidées • Les lignes de transmission • Les fibres optiques • Les liaisons non guidées • Les faisceaux hertziens Les liaisons guidées Nous vous présentons dans ce chapitre un cas particulier de propagation : la propagation guidée dans une direction imposée par une structure physique. • Les lignes de transmission Les lignes de transmission sont le moyen plus "simple" détablir une liaison. Ces lignes sont caractérisées par la présence dau moins deux conducteurs métalliques isolés lun de lautre par un diélectrique. • Les fibres optiques Les fibres optiques sont utilisées pour la propagation de la lumière et sont un élément clé des systèmes de télécommunications actuels. Principe de fonctionnement : La fibre optique est un fil circulaire constitué de deux ou plusieurs matériaux diélectriques disposés comme montré ci-dessous. 24
  25. 25. La propagation de la lumière le long de ces fibres optiques estpossible en raison de lutilisation de matériaux à différents indicesde réfraction. Ainsi le transport de linformation se fait parréflexions successives sur les surfaces frontières entre lesdifférents matériaux. Caractéristiques : Les performances des fibres optiques sont potentiellement énormes. Actuellement il est possible de transmettre un Giga-bit par seconde sur une distance de lordre de 1 km. Pour mieux apprécier ces performances rappelons que les ordinateurs, malgré les progrès réalisés, sont encore incapables dutiliser de tels débits. Avantages : • Très hauts débits 25
  26. 26. • Large bande de fréquences • Faibles pertes Inconvénients : • Faible immunité au bruits • Protection contre les interceptions et le brouillage délicateLes liaisons non guidées Ce genre de liaison nutilise aucun support physique pour le transport de linformation, cette dernière se propage à travers latmosphère. Les faisceaux hertziens assurent cette propagation. Un faisceau hertzien est un système de transmission entre deux points par ondes radioélectrique. On peut ainsi transmettre des conversations téléphonique, des programmes de télévision, des données (1200 Bauds en ce qui concerne linformatique), etc... 26
  27. 27. Gammes de fréquences utilisées pour les télécommunications A lheure actuelle les télécommunications se font de plus en plus dans le domaine des hautes fréquences, ce qui permet la transmission simultanée dun très grand nombre de données. • Gamme de 30 à 300 MHz, appelée Très Hautes Fréquences (VHF Very High Frequencies). Ce sont les ondes métriques (1m < λ < 10m) principalement utilisées en France pour : • les émissions de télévisions (Bande I de 41 à 68 MHz et Bande III de 162 à 216 MHz) • la radio FM (Bande II de 87.5 à 108 MHZ) • les liaisons radio de la police (λ ≈ 110 MHz) • certains systèmes de radionavigation pour laviation civile • les radio amateurs (λ ≈ 144 MHz) • Gamme de 300 MHz à 3 GHz, appelée Ultra Hautes Fréquences (UHF Ultra High Frequencies). Ce sont les ondes décimétriques (0.1m < λ < 1m) principalement utilisées en France pour : • les émissions de télévisions (Bande IV de 460 à 585 MHz et Bande V de 610 à 940 MHz) • certains systèmes de radionavigation pour laviation civile, par exemple le radar vers 1.3GHz • Gamme au delà de 3GHz, appelée HyperFréquences ou micro- ondes. Ce sont les ondes centimétriques et inférieures (λ < 10 cm) de plus en plus utilisées pour les télécommunications par faisceaux hertziens et par satellites artificiels.Problèmes de liaison Calcul des pertes dans les réseaux de communication Quelques soient les domaines dapplication (télévision, téléfax...), les calculs de pertes sur le support physique, qui sert à véhiculer les informations, se font suivant les mêmes principes de base. 27
  28. 28. Cas dune antenne collective pour illustrer le calcul des pertes Plan de calcul : Pour effectuer le calcul dune antenne collective, il est nécessaire de procéder par étapes : • Niveaux à la sortie de lantenne • Dessin de la répartition • Définition du matériel à utiliser • Calcul des pertes • Calcul du niveau à obtenir en tête de colonne • Calcul du niveau à la sortie de la station de tête • Choix de lamplification Exemple : • Un immeuble de RC + 1 étage • 4 appartements par niveau • A la sortie de lantenne : 86 dbmv • Type de répartition : étoile Après étude, nous allons avoir besoin de : • 1 répartiteur 2 directions • 1 répartiteur 4 directions • Câble coaxial colonne B-4-5 • Câble coaxial raccordement C6-3B • Longueur entre le répartiteur du RC et la station de tête : 5 mètres • Longueur entre le répartiteur du RC et lappartement le plus éloigné : 20 mètres 28
  29. 29. Calcul des pertes : Répartiteur 2 directions 5,5 db Répartiteur 4 directions 9,0 db Câble colonne 26x0,1 2,5 db Câble raccordement 20x0,25 5,0 db Total pertes 22,0 db Sachant quà la prise darrivée le niveau doit être de 60 dbµv, le niveau à la sortie de la station sera donc de 60 + 22 = 82 dbµv. Si le niveau à la sortie de lantenne avait été de 62dbµv, il aurait été nécessaire de poser un ampli 82 - 62 = 20 db Remarque : Les pertes ne seront pas les mêmes suivant que nous utiliserons tel ou tel type matériel. Cependant le principe de calcul reste identique.Moduler pour transmettre La modulation, est une transformation de linformation à émettre (sous forme de signal électrique) de façon à permettre et augmenter les performances de la transmission. Cette transformation affecte principalement la fréquence du signal émis. Cette fréquence se trouve alors, augmentée. Montrons la nécessite et les intérêts de la modulation : • Un signal haute fréquence se propage mieux dans latmosphère (cas des faisceaux hertziens). Cette propriété implique une plus grande sécurité quant au message véhiculé et une plus grande distance de transmission. • La nature de linformation à émettre peut occuper une plage de fréquences qui lui est caractéristique. La voix en est un exemple. Si la transmission de la voix se faisait sans modulation, une conversation à la CB serait perturbée par les émissions radio, ou par les ordres dune tour de contrôle daéroport. La modulation permet de "déplacer" en fréquence linformation transmise permettant aux différentes sortes de communications de cohabiter dans une même région géographique. • Dans le cas des transmissions hertziennes, on utilise des antennes pour émettre et recevoir linformation. La dimension de ces antennes doit être de lordre de la longueur donde émise (λ = c/f). Prenons lexemple dun signal audio occupant la bande de fréquences 50 Hz - 15kHz. Le calcul des longueurs dondes donne 20 km et 6000 km ! De plus le rapport de ces deux longueurs est de 300, soit le rapport des dimensions des antennes à utiliser. Par modulation les fréquences précédentes sont portées à (108+50) Hz et (108+1500) kHz. Nous obtenons maintenant des dimensions dantennes "raisonnables" et le rapport des deux fréquences est proche de 1, une même antenne peut être efficace pour toutes les fréquences du signal.Les principales modulations • La modulation damplitude : Linformation utile est données par la variation de lamplitude du signal modulé. 29
  30. 30. • La modulation de fréquence : Linformation utile est donnée par la variation de fréquence du signal modulé. 30
  31. 31. Les terminaux Préliminaires Représentation des données Une même entité peut être représentée sous plusieurs formes : • caractère ASCII (ou ASTI étendu) : ABCDE...123...éè... • numérique décimale (avec des chiffres de 0 à 9) : 0 à 255 • numérique hexadécimale (avec des chiffres de 0 à F) : 00 à FF • numérique binaire (avec les seuls chiffres 0 et 1) : 0 et 1 Ordinateur Machine autonome permettant deffectuer des traitements sous certaines conditions et pouvant être reliées à certains équipements (carte modem, carte fax, ...). Modem Présentation Les ordinateurs fonctionnent avec des informations numériques. Pour faire communiquer deux ordinateurs, dans un même local, on peut les relier ensemble par un câble série. Le câble série permet de faire transiter des bits. Linformation est donc aussi numérique. Aucune adaptation nest donc à envisager. Pour faire communiquer deux ordinateurs, distants, on veut utiliser les lignes téléphoniques classiques de France Télécoms (le Réseau Téléphonique Commuté). Mais le problème est quil ne peut faire transiter que des informations sous forme analogique. Le but du modem (MODulateur/DEModulateur) va donc, entre autres, convertir le signal numérique en analogique lors de lenvoi puis de lanalogie vers le numérique lors de la réception. On distingue les paramètres physiques, qui sont gérés par lélectronique, des paramètres logiciels, qui sont gérés par linformatique (cest une approximation). Paramètres physiques • Vitesse (en bauds, bits par seconde) : Valeurs les plus courantes : 75 à 14400 Bauds • Données : Valeurs possibles : 7 ou 8 bits 31
  32. 32. • Parité (pour contrôle des données) : Valeurs possibles : paire, impaire ou sans (pour compter le nombre de bit "1 dans les données)Paramètres logiciels • Echo (oui ou non) • Emulation (Videotex, ANSI VT/100, ...). Remarque : Cest un simple ensemble de conventions posées pour pouvoir faire dialoguer deux ordinateurs. La séquence (cest-à-dire suite) de codes "ESC" 2J signifie en émulation ANSI VT/100 "Effacer lécran". La séquence "code 22"Be signifie à, et "code 22"Ba signifie è, ... en émulation Videotex. • Protocole de transfert de fichiers (Xmodem, Zmodem, Kermit, ...). Remarque : Ce sont des conventions permettant de recevoir ou denvoyer des fichiers. Chacun de ces protocoles e distinguent les uns des autres par la présence ou non de contrôle derreurs, de la grandeur de chaque bloc de données, la possibilité de reprendre au point darrêt en cas de rupture de transmission, ... Remarques : • La vitesse maximale commune aux deux équipements (modem appelé et appelant) est sélectionnée automatiquement. • Il arrive que la ligne soit de "mauvaise qualité" (nombreux bruits). Dans ce cas, les performances baissent dautant. Plus précisément, cest le rapport CPS (Caractères Par Seconde) qui baisse. 32
  33. 33. Logiciel (serveur BBS) • Œ Vous appelez un numéro de téléphone classique. •  Affiche du message de connexion du type "Wildcat v3.09. BBS Software. Node 1." • Ž "Choose a language :" •  Vous choisissez "Français" •  "Quel est votre nom, votre prénom et votre mot de passe." • ‘ Si vous être déjà enregistré, vous répondez. Sinon, il faut distinguer deux cas : • le BBS est dit "ouvert" : vous indiquez votre nom, prénom et entrez un mot de passe et vous êtes alors enregistré (cependant, vous naurez en général pas les mêmes droits que tous les autres) • le BBS est dit "fermé" : "Désolé, vous nêtes pas inscrit. Au revoir." • ’ Affichage de la liste des bulletins (exemples : bulletin dinscription, logiciels de compression utilisés, utilisation du BBS, ...) • “ Affichage des "news" (nouvelles) sur tout changement de numéro daccès au BBS, de la configuration du serveur, ... 33
  34. 34. • ” Menu Principal : • Menu Messages : écrire/lire/sélectionner/rechercher/recevoir un ou des message(s) • Menu Fichiers : recevoir ("download")/envoyer ("upload")/rechercher/lister (les nouveautés depuis votre dernier appel ou depuis une certaine date) un ou des fichier(s) • Changer de conférence : changer de conférence. Une conférence est un mini-BBS compris dans votre BBS. Il a ses propres messages, ses propres bulletins, ses propres fichiers, ... • Menu Bulletins : visualiser un des bulletins proposés dans la liste • Nouvelles : affichage des nouvelles (automatique lors de la connexion) • Aide : affichage dune aide "contextuelle" (cest-à-dire tenant du contexte, autrement dit de lendroit où vous vous trouvez) • Configuration : choisir le protocole de transfert de fichier, lémulation (ANSI VT/100, RIP, ...), le nombre de lignes, ... • Chat : dialogue en direct avec les autres utilisateurs en ligne • QuitterAvantages : • Capture décran possible (cest-à-dire garder une trace des affichages) • Protocoles de transfert de fichier standards (exemple : Kermit, ZModem, YModem, ...) • Grande sécurité des données (si bien conçu !) • Vitesse fonction des capacités du modem (14400 bauds commence à se répandre) • Accès à des réseaux de messagerie internationaux (exemple : Internet, ...) 34
  35. 35. Inconvénients : • Moins répandu (nécessite à la fois un ordinateur et un modem) • Pas de graphisme, sauf avec une nouvelle émulation (RIP), un peu plus lourde à mettre en oeuvre • Logiciel serveur BBS souvent en anglais à lorigine, et donc souvent incomplètement traduitMinitel Matériel MINITEL = ECRAN + CLAVIER + MODEM paramétré comme suit : • 75/1200 bauds : 75 bauds dans le sens appelant vers appelé, 1200 bauds dans lautre sens • émulation Vidéotex Remarque : On peut utiliser le Minitel par le PC par un câble série spécial comme un modem. Logiciel (serveur Minitel) • Œ Vous appelez le 36.15 code JUJU. •  Une mire de bienvenue est affichée. • Ž Eventuellement, vous saisissez un pseudonyme. •  Le menu suivant est affiché : • BAL (Boîte Aux Lettres) • Téléchargement de fichiers • PA (Petites Annonces) • Jeux "en ligne" (cest-à-dire en restant connecté) • Nouvelles (informations sur les produits, ...) • Dialogue en direct avec dautres utilisateurs • Recherche dinformations (dans des banques de données) Avantages : • Paiement en douceur, à la durée de la connexion • Beaucoup de Minitel distribués 35
  36. 36. Inconvénients : • Vitesse de transfert faible (1200 bauds) • Protocole de transfert de fichiers particulier à (pratiquement) chaque serveur • Pertes de temps (en particulier à cause des graphismes Videotex) • Pas de trace de laffichage (cest-à-dire de "capture décran")Fax (ou télécopieur) Matériel FAX = SCANNER + IMPRIMANTE + MODEM paramétré comme suit : • 9600 bauds et noir et blanc (pour G3) et 14400 bauds et couleur (pour G4) • Si lappelé est à 9600 bauds et que vous êtes à 14400 bauds, la vitesse de 9600 bauds est automatiquement sélectionnée. • A lorigine, le fax fut inventé par les Japonais pour permettre la transmission des caractères nippons. Utilisation en émission • Œ Insérer le document dans la fente du scanner du fax. •  Appuyer sur la touche équivalente à TEL. • Ž Taper le numéro de téléphone du fax appelé. •  Appuyer sur la touche équivalente à DEPART. •  Pour chaque ligne (en terme graphisme) du document : • Scannérisation (donc transformation en une suite de bits) • Compression (dailleurs efficace) des bits • Emission des bits compressés • Attente dun accusé de réception pour être sûr de la bonne réception • ‘ Sil reste une autre page, envoyer un code le signalant à lappelé et aller en 5. • ’ Envoyer un code indiquant la fin de lémission. • “ Impression dun rapport démission. 36
  37. 37. Utilisation en réception • Œ Sonnerie (nombre paramétrable) •  Décroché automatique • Ž Pour chaque ligne (en terme de graphisme) du document : • Réception dune suite de bits compressés • Décompression des bits • Impression des bits décompressés • Envoi dun accusé de réception pour confirmer la bonne réception •  Attente dun code indiquant sil reste dautre(s) page(s) ou non. •  Sil reste une page, aller en 3. • ‘ Raccrocher. • ’ Imprimer un rapport de réception.Logiciel (serveur fax de diffusion de documentations) • Œ Vous découpez le formulaire dans une revue. •  Vous le remplissez (nom, prénom, numéro de fax, numéro des documentations). • Ž Vous le faxez au numéro inscrit sur le formulaire. •  Vous attendez deux ou trois minutes (temps de la reconnaissance des caractères). •  Vous recevez sur votre fax les documentations demandées. Variante : • Œ Vous composez un numéro de téléphone à partir de votre téléphone. •  "Bonjour. Bienvenue sur le serveur PAFICE.". "Tapez le numéro de la documentation demandée." • Ž Vous tapez le numéro de la documentation. •  "Tapez le numéro de votre fax.". "Vous allez recevoir sur votre fax la documentation demandée." •  Au même instant, votre fax sonne et vous sort la documentation demandée. 37
  38. 38. Carte vocale Matériel (fonctionnalités de la carte) • Appel d’un numéro (un appel sortant) • Réponse à un appel (appel entrant) • Transfert d’appel • Synthèse vocale (jouer un fichier “ numérique ” vocal sur la ligne téléphonique) • Enregistrement vocal (stocker dans un fichier “ numérique ” vocal les sons reçus sur la ligne téléphonique) • Reconnaissance des touches du téléphone pressées Logiciel (serveur vocal de diffusion dinformations) • Œ On appelle le 43256789. •  Décroché. • Ž "Bonjour. Bienvenue sur le serveur de Thierry." "Si vous voulez savoir si je suis là, tapez 1." "Si vous voulez connaître mon emploi du temps daujourdhui, tapez 2." "Si vous voulez me laisser un message, tapez 3." •  Vous tapez "1". •  "Tapez votre code personnel." • ‘ Vous tapez un code sur 4 chiffres. • ’ "Ne quittez, je viens décrocher ..." • “ Lappel est transféré vers le poste de Thierry. • ” Une discussion passionnante sensuit. • •. Raccroché. 38
  39. 39. Telex • Assure des liaisons de 50 bits/s pour la transmission de messages textuels. • Codage baudot sur 7 bits, vitesse 50 bauds maximum. • Cest le principe dune machine à écrire : on frappe et le caractère est envoyé Puis les bandes perforées ont été introduites. • Lappel se faisait par un numéro de téléphone. • Trace écrite ð valable devant les tribunaux. 39
  40. 40. Bibliographie • Réseaux informatiques. Cours et exercices. Danièle Dromard, Fetah Ouzzani et Dominique Seret. Edition EYROLLES • Intégration voix et données. Principes et concepts. P. Millet. Edition MASSON • L’indispensable pour communiquer avec son micro. Edition MARABOUT • Informatique et Communication. P. Reynaud / B. Ragot. Edition SYBEX 40
  41. 41. GlossaireTerme DéfinitionAuto-commutateur Matériel assurant de manière automatique la communication.Baud Unité de vitesse de modulation de données. Il correspond à une vitesse dun intervalle unitaire par seconde, voire bit par seconde.Commutation de paquets (packet Technique nouvelle de transmission de données consistant à regrouperswitching) plusieurs flux dinformation sur une même liaison, lentrelacement et laiguillage des paquets étant gérés par des calculateurs situés aux "noeuds" du réseaux.Faisceau hertzien (microwawe beam Technique utilisée pour lacheminement des informations télévisées, pour lessystem) liaisone avec les satellites, dans les régions accidentées etc... Il sagit dune transmission radio sous très haute fréquence, entre deux tours hertziennes. Les ondes ultra courtes ne peuvent comme les ondes longues, être réfléchies par lionosphère (couche supérieure de latmosphère) et doivent donc être transmises à vue, ce qui nécessite la présence de tours, de relais.Full Duplex Bidirectionnel simultané. Mode de transfert permettant un échange simultané dinformations dans les deux sens.Half Duplex Bidirectionnel non simultané. Mode de transmission permettant le transfert dinformations dans les deux sens, mais non simultanément.Modem Il désigne un dispositif effectuant les fonctions de modulation et de démodulation des signaux numériques envoyés sur des transmissions analogiques. Il assume la synchronisation et lémission/réception à cadences prédéterminées, la vitesse de transmission lui étant fournie par un commutateur (interne ou externe au coffret du modem). Il forme habituellement un ensemble autonome dont le type de modulation doit être identique aux deux extrémités.Noeud (node) Dispositif permettant une ramification et une concentration des lignes. Lemploi de ce dispositif sest plus particulièrement développé avec la mise en place de réseaux maillés. Technologie utilisée dans certaines architectures de réseaux pour indentifier les composants du système.Norme X25 Norme internationale pour le protocole daccès aux réseaux publics de commutation par paquets. Elle comporte un ensemble de formats et de règles déchange à respecter sur ces réseaux pour communiquer. Cette norme facilite linterconnexion des réseaux de différents pays.Protocole Ensemble de conventions définissant les règles à respecter pour établir et entretenir des échanges dinformations entre composants en général distants.Réseau (Network) Identifie un ensemble de voies et de supports reliant entre eux plusieurs points, pour assurer leurs communications. Les réseaux sont à la base des communications inter systèmes et permettent de faire des partages de ressources.Réseau de communication Réseau assurant le transfert des informations entre les différents points(Communication Network) raccordés.Réseau de télécommunication Réseau assurant la communication et la transmission des informations à(Telecommunication Network) distance.Réseau commuté (Switched Network) Réseau basé sur lutilisation des lignes et des organes de commutation de circuits.Réseau maillé (meshed network) Réseau basé sur la multiplicité des chemins entre les différents point du réseau. Cette technique est utilisée dans les réseaux de commutatiuons publics (téléphone...) Elle permet dobtenir une bonne fiabilité des réseaux de transport.Réseau numérique (digital or numeric Réseau basé sur lutilisation des techniques de numérisation de linformation.netwrork) Les projets Hermès et Transmic sont à la base des nouveux réseaux français de transmission numérique. 41
  42. 42. Réseau télex (Telex Network) Réseau public de transmission télégraphique. Son mode dexploitation est du type commuté et autorise deux vitesses, 50 et 200 bauds. Utilisé dans les transmissions de message à trace écrite et dans certaines apllications téléinformatiques.Réseau Transpac (Transpac Network) Réseau à commutation de paquets, opérationnel depuis la fin de 1978. 40 points daccès sont prévus pour le début de années 80. Il autorise des vitesses de 50 à 48000 bits/sec. Basé sur les techniques de commutation de paquets, il se conforme aux normes X25.TéléFax Service offert par les PTT dans le cadre des nouvelles techniques de télécopie.Téléphone Appareil permettant lappel dun correspondant et les dialogue entre correspondants.Temps réel (real time) Mode de fonctionnement dun système de traitement dans lequel les demandes introduites doivent être traitées immédiatement. Le temps doit être très court pour permettre de réagir immédiatement par rapport au millieu extérieur (réponse à un demande de réservation de place, conduite de processus industriels...).Visiophone (Videophone, Appareil permettant une double fonction, la reconstitution de la parole et laPicturephone) visualisation des correspondants. La diffusion de cette technique a été freinée par limportance de la bande nécessaire si lon veut obtenir une image correcte. 42

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