Université Paris Descartes UFR de Mathématiques et Informatique

Master 1 Info - Réseaux avancés TD n° 2

Téléphonie, ATM et Télécommunications

- Correction -

Exercice 1. : Codage et transmission de la voix

1.1 Quel est le débit binaire d’une voie de parole utilisant la modulation par impulsion et codage (MIC) sachant que la signalisation est hors canal ?

Réponse : 8000x8bits = 64 kbp/s

1.2 Quel est le débit binaire d’une voie de parole utilisant la modulation par impulsion et codage (MIC) sachant que la signalisation est dans le canal ?

Réponse : 8000x7bits = 56 kbp/s

1.3 Quel est le débit binaire d’un dialogue téléphonique sur le réseau téléphonique commuté public utilisant la modulation par impulsion et codage (MIC) et une signalisation hors canal ?

Réponse : Deux (2) voies de parole pour chaque sens de la communication. Soit 2x64 = 128 kbp/s

1.4 Quel est le débit binaire d’un dialogue téléphonique sur le réseau téléphonique commuté public utilisant la modulation par impulsion et codage (MIC) et une signalisation dans le canal ?

Réponse : Deux (2) voies de parole pour chaque sens de la communication. Soit 2x56 = 112 kbp/s

1.5 La parole numérisée étant transmise octet par octet dans le réseau au moyen de trame synchrone appelée trame MIC, combien de trames seront nécessaires pour acheminée une voie de parole d’une durée de 30 secondes ?

Réponse : la fréquence d’échantillonnage de la parole étant de 8KHz (d’après Nyquist), un octet (échantillon) est transmis dans une trame MIC toutes les 125 microsec. Il faut donc (1sec/125 microsec)*30 sec trames MIC par voie de parole soit : 240 000 trames MIC au total

1.6 Quels sont les avantages et inconvénient de la commutation temporelle utilisée dans les réseaux téléphoniques numériques ?

Réponse : Les délais de transmission sont bornés, la variation de ce délai (appelée gigue) est minimale. Ce type de technique de transfert d’information est très bien adapté aux flux de données temps réel (téléphonie, vidéoconférence, applications induustrielles, …). Par contre, cette technique requière au préalable une phase de mise en connexion et de réservation de ressource dans le réseau (le circuit). Les ressources du circuit sont réservées durant toute la durée de la communication et ne peuvent être partagées avec d’autres connexions au cas où aucun transfert d’information ne s’opère. Exercice 2. : Commutation temporelle et de circuit virtuel On considère un réseau de télécommunication utilisant le mode de transfert par circuit virtuel et par commutation temporelle. Ce réseau est composé de 8 nœuds de commutation interconnectés de la manière indiquée dans la figure ci-dessous. T1, T2 et T3 sont des terminaux.

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1

2

4

3 5

6

8

7

T1

T2 T3

a

bcde

f g h ij

k

lm

n

o

pq

rs

t

uv

wx

z

Deux circuits virtuels (connexions) sont ouverts dans le réseau :

- Circuit virtuel 1 entre T1 et T3 : passant par les nœuds 2 – 3 – 5 – 7

- Circuit virtuel 2 entre T2 et T3 : passant par les nœuds 1 – 3 – 5 – 7

Compléter les tables de commutation de labels ci-dessous pour chaque commutateur appartenant aux deux circuits virtuels. Les ports des commutateurs sont identifiés par des lettres tels que indiqués dans la figure ci-dessus. Réponses :

Entrée (IN) Sortie (OUT)

N° du commutateur N° port N° label N° label N° port N° du circuit virtuel

1 f 3 4 e 2

2 a 2 5 b 1

3 k 5 2 j 1

3 m 4 1 j 2

5 l 2 1 u 1

5 l 1 2 u 2

7 w 1 6 z 1

7 w 2 1 z 2 Exercice 3. : Mode circuit vs mode datagramme On considère un réseau dont la topologie est donnée dans la figure suivante. C’est un réseau transportant des paquets d’une extrémité à l’autre du réseau (de A à B).

1

A

B

2

3

4

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En prenant une topologie comme celle indiquée dans la figure ci-dessus, on veut comparer le cas où les nœuds sont des routeurs IP qui fonctionnent en mode datagramme et en mode non connecté, avec le cas ou les nœuds sont des commutateurs de télécommunications fonctionnant par commutation de circuit virtuel et en mode connecté. On suppose que le temps de traversée moyen du réseau par un paquet est de 1 seconde si le réseau est commuté (télécoms) et de 1,5 secondes si le réseau est routé (IP). Ces temps sont les mêmes dans les deux sens du réseau : de l'émetteur vers le récepteur (A vers B) et du récepteur vers l'émetteur (B vers A). On supposera également qu’un contrôle des erreurs est effectué de bout en bout et par acquittement groupé des paquets. On prendra également en considération les phases d’établissement et de libération des circuits. 3.1 - Si une fenêtre de bout en bout de taille 5 est utilisée et que le flot de paquets de l'émetteur vers le récepteur est de 10 paquets (arrivant simultanément à l'émetteur au début de la communication), quelle est la solution qui donnera le temps de réponse le plus court pour faire parvenir les 10 paquets au récepteur? Calculer numériquement les délais pour chaque mode de transfert, et détailler vos approximations si vous en faites pour répondre à cette question. On supposera que les paquets sont de petite taille et que les temps d’émission sont négligeables. Cas 1 : commutation de circuit Télécoms Phase d’appel avec initialisation du circuit A-B:

• 1,5 s (le paquet d’appel est routé sur la base de l’adresse du destinataire B) • 1,5 s (le paquet de confirmation est routé en retour)

Phase de transfert des paquets par 2 blocs de 5 paquets avec un acquittement pour chaque bloc, soit : • 2x (1sec+1sec) = 4 sec

Phase de libération du circuit A-B • 1s pour l’acquittement (asquittement local) ou 1s+1s

Total = 9 sec Cas 2 : mode datagramme IP Phase de transfert des paquets par blocs de 5 paquets avec un acquittement, soit :

• 2x (1,5sec+1,5sec) = 6 sec Total = 6 sec Le mode le plus efficace est le mode datagramme dans ce cas particulier. 3.2 - Si l'on réduit la taille de la fenêtre à 2 quelle est la meilleure solution? Calculer numériquement les délais pour chaque mode de transfert. Cas 1 : commutation de circuit Télécoms Phase d’appel avec initialisation du circuit A-B:

• 1,5 s (le paquet d’appel est routé sur la base de l’adresse du destinataire B) • 1,5 s (une confirmation est transmise en retour)

Phase de transfert des paquets par blocs de 5 paquets avec un acquittement, soit : • 5x (1sec+1sec) = 10 sec

Phase de libération du circuit A-B • 1s + 1s pour l’acquittement

Total = 15 sec Cas 2 : mode datagramme réseau IP Phase de transfert des paquets par blocs de 5 paquets avec un acquittement, soit :

• 5x (1,5sec+1,5sec) = 15 sec Total = 15 sec Les 2 modes ont la même efficacité dans ce cas particulier. 3.3 - Si l'on conserve la taille de la fenêtre à 3, mais nous avons 30 paquets à transférer. Quelle est meilleure solution? Calculer numériquement les délais pour chaque mode de transfert. Cas 1 : commutation de circuit X.25

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Phase d’appel avec initialisation du circuit A-B: • 1,5 s (le paquet d’appel est routé sur la base de l’adresse du destinataire B) • 1,5 s (une confirmation est transmise en retour)

Phase de transfert des paquets par blocs de 5 paquets avec un acquittement, soit : • 10x (1sec+1sec) = 20 sec

Phase de libération du circuit A-B • 1s + 1s pour l’acquittement

Total = 25 sec Cas 2 : mode datagramme réseau IP Phase de transfert des paquets par blocs de 5 paquets avec un acquittement, soit :

• 10x (1,5sec+1,5sec) = 30 sec Total = 30 sec Le mode le plus efficace est le mode circuit virtuel dans ce cas particulier.

3.4 - Qu'en déduisez-vous à propos du comportement du réseau et des nœuds ? Pour de petits volumes de données ou de grande fenêtre de contrôle de flux, le mode datagramme est plus efficace. Par contre pour de gros volume de données à transférer le mode circuit réduit les délais de transmission. Ce dernier, est bien adapté au transfert continu de flux de données temps réel (voix, vidéo, …) La taille de la fenêtre de transmission a un impact sur l’efficacité du réseau quel que soit le mode de transfert utilisé. Plus la fenêtre est grande et plus court sont les délais de transmission.