Mahmoud

té des fibres optiques Leur très grande bande passante

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Commutation de cellules

Pourquoi des cellules?

Service Voix Données interactives Vidéo téléphonique TV TV haute-définition Débit moyen 32 Kbits/s 1-100 Kbits/s 2 Mbits/s 20-50 Mbits/s 100-150 Mbits/s Sporadicité 2 1-50 2 2-3 1-2

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Commutation de cellules (2)

Tous les trafics étant sporadiques, on utilise la technique de commutation de paquets. Nécessité de concevoir une nouvelle technique de commutation de paquets capable de travailler en Gbits/s Nécessité de concevoir une nouvelle technique de transfert des données de façon à satisfaire plusieurs classes de services Savoir maîtriser de façon préemptive la charge soumise au réseau afin d’éviter tout risque de congestion

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Commutation de cellules (3)

Garantir une probabilité de perte équivalente au niveau 10e-9 au plus de façon à éviter les retransmissions dans le réseau. Les paquets temps-réel (voix) sont de petite taille

Commutation de paquets

commutation de cellules

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Commutation de cellules (4)

Paquet Cellules Paquet réassemblé

Petite taille des cellules:

Moins de gaspillage de place, les cellules sont toutes remplies par de l’information Optimisation du temps d’insertion des cellules sur le support de transmission Optimisation du délai de transmission, technique « Store and Forward » .

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Commutation de cellules (5)

Pourquoi des cellules de taille fixe?

On utilise un résultat de file d’attente: λ N µ

λi W Soient λ le taux d’arrivée de paquets dans un multiplexeur et µ le taux de sortie du multiplexeur. La charge globale offerte est donnée par: ρ =

λ ∑ λi = µ µ

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Commutation de cellules (6)

La durée moyenne de service est donnée par:

1

µ

=

E C

On montre que le nombre moyen de paquets dans le multiplexeur est:

(1 + CV 2 ) E[ N ] = ρ + ρ . 2(1 − ρ )

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CV est le coefficient de variation (variance) de la taille des paquets. A l’équilibre, on a:

λ Donc, pour minimiser E, il faut que CV=0.

E= E[N ]

Tous les paquets doivent être de même taille.

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Commutation de cellules (7)

Quelle taille pour les cellules?

Sachant que la voix est à 64 Kbits/s, la taille de la charge utile d’un paquet ne doit pas dépasser la centaine d’octets. Deux versions:

France: 32 octets USA: 64 octets

Un compromis : 48 octets de données.

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Commutation de cellules (8)

Le temps de traversée des paquets voix ne doit pas dépasser 30ms. Sachant que l’on vise des liens continentaux (3000 Km), le temps de remplissage des paquets ne doit pas dépasser 6ms. Il reste alors 24ms pour la propagation et la traversée des commutateurs. La vélocité du signal sur une fibre est de 5µs/Km =>15ms pour parcourir 3000 Km. Il reste 9ms pour le temps de séjour dans les commutateurs Nécessité de commutateurs ultra-rapides (Gbits/s)

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Modèle de référence de ATM

Modèle classique à 7 couches contrainte temps-réel. tempsSolution: Alléger les couches. incompatible avec la

Couches hautes AAL ATM PHY Canal physique

Couches hautes AAL ATM PHY

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Modèle de référence de ATM (2)

Comme RNIS, on a adopté une séparation entre les fonctions: liées à l’envoi des données usagers (plan usager). liées à l’établissement, à la supervision et à la fermeture des connexions (plan de contrôle).

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Modèle de référence de ATM (3)

On distingue une répartition en trois plans:

Plan de gestion Plan de contrôle Couches Hautes

Sous-couche CS

Plan usager

Couche AAL Couche ATM Couche Physique

Sous-couche SAR

Sous-couche TC Sous-couche PHY

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Modèle de référence de ATM (4)

Le plan usager: pour l’envoi des données des utilisateurs. utilisateurs. Le plan contrôle: regroupe toutes les procédures matérielles et logicielles utilisées lors de la signalisation. signalisation. Le plan de gestion: est à l’usage exclusif de l’opérateur pour la gestion des circuits virtuels. virtuels.

Et une architecture en 4 couches.

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Modèle de référence de ATM (5)

Couche Physique: se compose de 2 sous-couches: sousPhysical Medium (PM) Synchronisation au niveau bit Modulation en fonction du média utilisé Codage en ligne Transmission Convergence (TC) Adaptation des cellules ATM au système de transmission utilisé (SDH, PDH, etc) etc) Délimitation des débuts de cellule (cell delineation) (cell delineation) Calcul à l’émission, vérification à la réception Insertion ou suppression de cellules vides (cell decoupling) (cell decoupling)

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Modèle de référence de ATM (6)

Couche ATM

Indépendante du support et de la technique de transmission et de la nature des données transportées Multiplexage/démultiplexage de différentes connexions Contrôle de flux Ajout/retrait des entêtes des cellules Assignation d’une priorité à la perte (bit CLP)

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Modèle de référence de ATM (7)

Couche AAL

Segmenter les informations en cellules ATM (48 octets) Réassembler les cellules ATM arrivant ATM est conçu pour transporter tout type de données. Or les contraintes sur les données ne sont pas les mêmes:

Donc 4 sous-couches AAL ont été définies. sous-

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Modèle de référence de ATM (8)

SousSous-couches AAL:

AAL1: supporter les applications de classe A (vidéo à débit constant, voix) AAL2: applications de classe B (vidéo et audio à débit variable) AAL3/4: pour le transfert sécurisé des données AAL5: transport des données.

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Cellule ATM

53 octets = 48 octets de données + 5 octets d’en-tête d’en5 48 Octets

En-tête

Données