mardi 5 avril 2011

Exercice Commutation & Multiplexage TP Réseau informatique

Commutation & Multiplexage

Exercice 1 : Commutation


On rappelle que la modulation MIC est destinée à numériser la transmission de voix téléphoniques. L’intervalle de temps séparant la prise de deux échantillons d’une même voix est de 125 µs. Le signal analogique est échantillonné sur 8 bits.

Question 1

Quel est le débit utilisé pour transmettre une voix téléphonique ?
Ces paramètres d’échantillonnage résultent de la bande passante offerte par une ligne téléphonique.
Quelle est la largeur de bande considérée dans le MIC ?
Quelles relations lient la largeur de bande, le débit et les paramètres d'échantillonnage ?

Question 2

La principale technique de commutation utilisée sur les autocommutateurs téléphoniques numériques (associée à la modulation MIC) est la commutation temporelle synchrone.
A quoi sert un autocommutateur?
Expliquer en quelques lignes  les principes de la commutation temporelle synchrone.

Question 3

Un commutateur gère N lignes en entrée et N lignes en sortie. On considère pour simplifier que toutes les lignes ont le même débit et qu’aucun multiplexage temporel n’est réalisé. Le commutateur utilise une mémoire dont le temps de lecture ou d’écriture est de 50ns (ce temps correspond à une lecture ou à une écriture entre les interfaces de lignes et la mémoire).
Le pseudo-code suivant décrit le processus de commutation, à l’exception de l’affectation des lignes d’entrée aux lignes de sortie.

Processus commutateur

type   num_ligne: entiers dans [1..N];
      
var   échantillon: tableau (1..N) d’octets;
  ligne_sortie: tableau (1..N) de num_ligne;
     i:num_ligne;
début
  cycle
    pour i:=1 à N faire
      attendre_top;
      lire(i,échantillon(i));
      écrire(ligne_sortie(i);échantillon(i));
    finpour
  fincycle
fin


Quel est l’usage du tableau ligne_sortie ?
Que font les opérations lire et écrire ?
A quoi sert l’instruction attendre_top ?
On suppose que les instructions  lire et  écrire prennent un accès mémoire et que le temps d’accés à l’index et que le temps de gestion de la boucle sont négligeables (l’implantation réelle est cablée).
Quelle est la valeur maximale de N (justifier) ?
Soit T le temps séparant l’apparition de deux évènements attendre_top.
Si N=600 quelle valeur doit-on donner à T (justifier) ?

Question 4 


On considère que le même problème de commutation (sans multiplexage) doit être résolu en utilisant la commutation de cellules. Chaque cellule correspond à un échantillon.
Rappeler brièvement les principes de la commutation de cellules.
Comment les structures d’informations définies dans la question 3 doivent-elles être modifiées pour faire de la commutation de cellules (on ne traitera pas le problème de la gestion de la table de routage).
Réécrire le pseudo-code du commutateur de paquets.
On souhaite en utilisant les principes de la commutation de paquets en mode datagramme transmettre des informations de type voix, images télévisées numérisées, données, etc. à très haut débit (1 à 5 gigabit/s).
Quels sont les principaux problèmes techniques que cela pose ?

Exercice 2 : Multiplex T1

Aux États unis et au Japon les réseaux téléphoniques utilisent un multiplexage baptisé T1 de 24 octets formant une trame de base (trame du multiplex T1). Il existe différentes versions du codage T1. Nous considérons ici le cas où les 24 octets sont associés à des échantillons de voies téléphoniques.

Question 1

Dans une trame T1, aux échantillons téléphoniques, est ajouté  un bit placé en tête qui sert à la resynchronisation trame en cas de perte de synchronisation (bruit de longue durée).
Quel est le débit binaire global d'un multiplex T1 ?

Question 2


On considère un commutateur temporel synchrone de multiplex T1 à mémoire commune dont le temps d'accès est de 20 ns — c'est à dire que pour accéder à un échantillon en mémoire, en lecture comme en
écriture, il faut 20 ns.
Combien de multiplex T1 un tel commutateur temporel synchrone peut-il supporter au maximum ?

Question 3

Un échantillon est commuté d'un multiplex d'entrée du commutateur vers un multiplex de sortie du commutateur en un certain délai.
Que peut-on dire de la valeur maximum, minimum, moyenne du délai nécessaire à une opération de commutation (retard apporté dans la propagation de l'échantillon sur un circuit téléphonique par un commutateur) ?

Question 4

On rappelle que le premier bit est rajouté pour la synchronisation trame. La synchronisation est trouvée lorsque le premier bit de trames successives respecte la séquence 0, 1, 0, 1, 0... Plus précisément la suite
des trames est : 


Pour être synchronisé, il faut donc constater tous les 193 bits l'alternance 0, 1, 0, 1, 0, ... si le premier bit lu a été un 0 ou bien 1, 0, 1, 0, 1,... si le premier bit lu a été un 1.

On suppose que le multiplexeur cherche à se resynchroniser (par exemple après avoir subi un bruit sur plusieurs trames successives). Pour cela, il se positionne sur un bit qu'il estime être le début de la trame courante et vérifie que 193 bits plus loin, il trouve le bit de début de la trame suivante (de valeur contraire à la valeur précédente). On suppose que les bits 0 et 1 apparaissent avec la même probabilité 1/2 dans les échantillons en n'importe quelle position d'une trame.

Combien faut-il inspecter de trames pour avoir une probabilité d'erreur de resynchronisation inférieure à 0.001 ?

Question 5

On veut maintenant calculer le nombre de trames qu'il faut inspecter en moyenne pour être sûr que la synchronisation n'est pas correcte. On se positionne sur un bit donné en faisant l'hypothèse que ce bit est le début d'une trame.

Si ce bit n'est pas le bit de début de trame, donnez la probabilité pour apprendre que la resynchronisation n'est pas trouvée en lisant une seule trame, puis en lisant deux trames, puis en lisant n trames (on utilise une partie des calculs de la question précédente).

En déduire combien il faut inspecter en moyenne de trames successives pour apprendre que la synchronisation n'est pas correcte pour une position donnée.

0 commentaires:

Enregistrer un commentaire

Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites

 

IP