CONSERVATOIRE NATIONAL DES ARTS ET METIERS

de

PARIS
 
 

RÉSEAUX ET COMMUNICATION
1ÈRE PARTIELES COUCHES BASSES
Année universitaire 1998-1999
 
 
 
 
 
 
 
 
 

EXERCICES DIRIGES

C. SERVIN
 
 

Avertissement








Les exercices publiés ci-dessous et qui servent de support aux ED de cette valeur sont extraits des ouvrages ci-dessous :

Télécoms et Réseaux M. MAIMAN (InterEditions)

Réseaux Informatiques Cours et exercices (Tome 1) DROMARD, OUZZANI, SERET (Eyrolles)

TELECOMS I & 2 C. SERVIN (InterEditions)
 

Les solutions sont publiés dans les ouvrages ci-dessous :

Autoformation en Télécoms et Réseaux MAIMAN, SERVIN (InterEditions)

Réseaux Informatiques Cours et exercices (Tome 1) DROMARD, OUZZANI, SERET (Eyrolles)

TELECOMS I & 2 C. SERVIN (InterEditions)
 
 

PROGRAMME DES EXERCICES DIRIGES



 
 
 
 
 
 

  1. Rappels de physique
  2. Introduction - Codage - Erreurs - Débit
  3. Transmission en bande de base, large bande - Quantification du trafic
  4. Notion de protocole - Introduction au concept réseau
  5. Concept réseau Suite
  6. OSI - Téléphonie
  7. Réseau de transport, analyse de trace X25
  8. Réseaux locaux
  9. TCP-IP
  10. Interconnexion des réseaux
  11. Ingénierie des réseaux
OUVRAGES DE RÉFÉRENCE :

Télécom I, de la transmission de données à l'architecture réseaux

- C. Servin, InterEdition - Préface J.P. Arnaud

Télécom II, de l'ingénierie aux services

- C. Servin, InterEdition - Préface G. Pujolle

OUVRAGES COMPLÉMENTAIRES :

(Les ouvrages sont cités dans l'ordre d'intérêt pour les étudiants)

Télécoms et Réseaux - M. Maiman, InterEdition

Ouvrage de synthèse, présentant une approche différente,

Correspond pour une large part au programme, peut donc être très utile

Réseaux - Tanenbaum, InterEdition

Ouvrage théorique, peut être utile notamment pour la seconde partie du cours de M. Florin.

Autoformation - M. Maiman & C. Servin, InterEdition

Ouvrage d'exercices corrigés est un excellent complément des ED

À conditions que les étudiants aient le courage de faire les exercices qui y sont

Certains seront traités en ED, notamment durant les ED 1 à 4

Réseaux Informatiques, cours et exercices T1 et 2 - Dromard, Ouzzani, Seret ;Eyrolles

Excellent ouvrage, l'approche OSI a un peu vieillie

Ne recouvre pas complètement le cours, intéressant par les exercices corrigés

Les Réseaux - G. Pujolle, Eyrolles

Ouvrage complet, mais il est parfois difficile de s'y retrouver

Les Hauts Débits en télécoms - C. Servin & S. Ghernaouti, InterEdition

(à paraître en septembre 98)

Uniquement pour ceux qui veulent approfondir les hauts débits

Réseaux locaux et Internet - Laurent Toutain, Hermes

Très bonne approche du monde des télécommunications dans l'environnement

TCP/IP et Unix. Mais Internet aurait dû être écrit avec une minuscule, il s'agit

de l'étude des protocoles d'interconnexion (internet) et non du réseau des

réseaux (Internet)

Le routage dans l'Internet - C. Huitema, Eyrolles

Pour ceux que les algorithmes de routage et Internet intéresse

TCP/IP - Douglas Comer, version française, InterEdition

Ouvrage de référence (en langue française) en ce qui concerne TCP/IP,

Approche IPV6 insuffisante

TCP/IP Illustré - R. Stevens (uniquement le Tome 1), éditions Vuibert

IPV6 Théorie et pratique - Gisèle Cizault (nom collectif), O'Reilly

Consacré uniquement à IPV6, est actuellement l'ouvrage en langue française le

plus actuel

OUVRAGES D'APPROFONDISSEMENT

Les deux ouvrages cités ont énormément vieilli, mais ils constituent une véritable référence pour ceux qui veulent approfondir les principes de base et ils restent donc toujours valables :

Téléinformatique - C. Macchi & J-F Guilbert, Dunold

Téléinformatique - H. Nussaumber volume 1 à 4, Presses Polytechniques Romandes
 
 

ED1

RAPPELS DE NOTIONS ÉLÉMENTAIRES DE PHYSIQUE

Présentation : l'évolution des télécommunications n'a pu être possible que par les progrès de l'électronique et des techniques de traitement du signal. Aussi, il ne convient pas de débuter un cours de télécommunication sans avoir quelques connaissances de ces techniques qui régissent la partie physique de la transmission de données et en constituent les principales limitations.
 

1-1. Rapport signal à bruit

Quel est le rapport en vraie grandeur des rapports signal sur bruit exprimés en dB ?
Valeur en décibel
rapport en nombre naturel
3 dB
10 dB
100 dB
103 dB
77 dB

1-2. Conversion de l'expression d'une puissance

Un poste téléphonique émet avec un niveau de puissance de 2 dB mW. Quelle est la puissance émise en mW ?

1-3. Caractéristique d'une ligne

Une ligne de communication a une impédance caractéristique Zc = 600 à 800 Hz. On demande :

a) le niveau minimal du signal (en volt) à l'extrémité de la ligne si celle-ci est reliée à un modem dont le niveau minimal requis est de -43 dB.

b) l'affaiblissement entre deux points A et B de cette ligne, si l'on mesure entre ces points respectivement 90 mV et 9 mV.

1-4. Théorème de Fourier, Bande Passante.

Sur un réseau Ethernet, une succession de 0 et de 1 correspondent à un signal carré de fréquence 10 MHz. Les spécifications de l'IEEE indiquent que :

On vous demande :

1 - De tracer le gabarit du système de transmission modélisé

2 - En admettant que le niveau d'émission est de 5 V, de calculer le niveau minimum de chaque harmonique.

3 - De représenter le signal d'origine en ne tenant compte que des 3 premières harmoniques et le signal minimal admis (ne faire qu'une construction d'allure)
 

1-5. Transfert maximum de puissance

Un générateur fournit une force électromotrice (FEM) de " E " Volt, sa résistance interne est " r ". Il est raccordé à un récepteur de résistance " R ". On vous demande de déterminer la relation qu'il doit exister entre r et R pour que la puissance dissipée dans R soit maximale. Qu'en concluez-vous pour les systèmes de transmission de données ?
 

1-6. Spectre d'une onde modulée en amplitude

Soit S0 le signal source ou signal à transmettre, supposé sinusoïdal de fréquence f0 son spectre est représenté par une seule raie, et PP le signal modulant ou porteuse supposé sinusoïdal. Déterminer le spectre résultant (le modulateur effectue le produit des deux signaux).


 

ED2

CODAGE À LA SOURCE, ERREURS, DÉBIT NOMINAL, DÉBIT EFFECTIF







Présentation : Les données manipulées par l'homme sont dans une forme incompréhensible pour les machines, le codage dit codage à la source consiste à créer un ensemble fini de symboles (mot code), ou chaque symbole est en bijection avec la grandeur à représenter. Le débit caractérise le transfert d'information, le volume effectivement transférer dépend des erreurs de transmission.
 

2-1. Code ASCII

Coder en ASCII le mot "ISO"
 

2-2. Algorithme de changement de casse

Donner l'algorithme qui transforme la chaîne (String) : Chaine = "IL FAIT BEAU" en chaîne Chaine= "il fait beau", en pseudo code et dans le langage de votre choix (Pascal, C).
 

2-3.  Codage de Huffman

(D'après un problème d'examen du CNAM - PARIS)

Deux terminaux informatiques reliés par un support, dont la bande passante est de 800 à 3 200 Hz, s'échangent des messages de longueur moyenne égale à 2 000 caractères. Ces caractères, clairement identifiés (A, F, O, R, U, W), apparaissent avec des probabilités respectives suivantes : 0,23 - 0,09 - 0,30 - 0,19 - 0,14 - 0,05.

On demande :

  1. Construire l'arbre d'Huffman, puis donner le code correspondant pour chacun des caractères ainsi que le nombre de bits du message ainsi codé ?
  2. Sachant que le signal transmis sur le support est bivalent, quel est le débit requis ? Quel est le temps de transmission du message codé ?
  3. Si le message était codé en ASCII avec bit de parité, le transfert pourrait-il être effectué en moins de 2 secondes ? En cas d'impossibilité, quelle nature de signal pourrait-on envisager sur le support pour ne pas dépasser le temps de transmission fixé ?
  4. En considérant que toutes les conditions sont remplies pour transmettre ce message en ASCII, déterminer le rapport signal à bruit minimal, en dB, pour effectuer correctement ce transfert.
2-4.  Calcul de VRC et LRC

Calculez le VRC et le LRC pour le message " HELLO  " en utilisant la parité paire.
 

2-5.  Calcul de CRC

Calculez le CRC4 pour les données 1010010111, le polynôme générateur étant x4+x2+x+1.

Le CRC étant calculé par le système hardware ci-dessous (porte XOR, fonction OU exclusif), vérifiez cette affirmation en calculant le LRC puis le CRC d'un bloc de données de deux octets " 01001101 " suivi de " 01101111 ".

Le sens d'émission des données est données par la figure ci-dessous :

  1. Déterminer le système hardware pour le polynôme générateur G(x) = x6 + x4 + x + 1
2-7.  Probabilité de recevoir un message erroné

On définit le taux d'erreur binaire ou TEB (Te) comme le rapport du nombre de bits reçus en erreur au nombre total de bits reçus. Une transaction de 100 caractères ASCII est émise sur une liaison en mode synchrone à 4 800 bit/s avec un Te de 10-4.

Les erreurs sont supposées être distribuées aléatoirement, c'est-à-dire que la probabilité d'avoir un bit en erreur est la même pour tous les bits, et est égale au Te. Déterminez la probabilité pour qu'un message reçu comporte une erreur (Pe).
 
 

2-8.  Taux de transfert

Un message de 1 000 caractères codé en ASCII, avec 1 bit de parité, est émis en mode synchrone sur une liaison à 9 600 bit/s dont le TEB (Te) est de 0,0001. On suppose, en outre, que la transmission est effectuée en mode semi-duplex et la demande de retransmission instantanée. Calculez :

a) le taux de transfert des informations (TTI ) sans erreur ;

b) le TTI avec erreur.
 

2-9.  Caractéristiques d'un modem

Un modem V29 fonctionne à 9 600 bit/s sur un canal de bande passante (BP) de 500 à 2 900 Hz. On utilise une modulation de phase à 8 états avec une amplitude bivalente pour chaque état. Calculez :

a) la valence du signal modulé ;

b) les rapidités de modulation maximales et effectives ;

c) le rapport signal à bruit limite, pour un fonctionnement correct du modem.