Introduction aux réseaux numériques interactifs

Présentation au sujet: "Introduction aux réseaux numériques interactifs"— Transcription de la présentation:

1 Introduction aux réseaux numériques interactifs
Roger Roberts / Christian Dumont

2 Introduction aux réseaux numériques interactifs
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

3 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

4 La diffusion analogique : la transmission de flux de point à multipoints :
C P T U S 1 À N E M E T T E U R

5 Le réseau téléphonique analogique (POTS) la transmission de flux de point à point :
RESEAUX PSTN R1 R 11 E 7 R 12 R 4 E 2 E 3 E 8 E 9 R 6 R 10 R 5

6 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

7 Spécificité des différents contenus sur les différentes infrastructures analogiques :
Radiodiffusion Video Terrestre > 1950 Télédistribution > 1960 Satellite > 1980 Mode diffusé : Télécommunication Câbles > 1900 Audio Mode commuté :

8 Intégration des différents contenus numériques sur les infrastructures :
Vidéo Audio Données Multiplexage Diffusion Réseaux numériques Commutation

9 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

10 Le transfert de flux analogiques sur les différentes infrastructures :
NTSC - PAL - SECAM Station d’antenne

11 Les différentes normes de flux numériques sur les différentes infrastructures :
MPEG 2/4 DVB-S : QPSK MPEG 2/4 DVB-T : COFDM SDI/SDTI MPEG 2/4 DVB-C : QAM Station d’antenne

12 Les différents réseaux de transmission de fichiers :
MPEG4 DVB-H WI-MAX WI-FI Gigabit Ethernet UMTS XDSL

13 Les différences entre une diffusion en flux et un transfert de fichiers :
 Réseau : le transfert de fichiers exige un réseau bi-directionnel entre le diffuseur et le récepteur, ce qui n’est pas le cas pour un flux; Quality of service : une diffusion de flux exige une qualité spécifique (QoS) de la transmission ( Ce n’est le cas pour un fichier). Intégrité du contenu : le transfert de fichiers garantit que la qualité du contenu expédié sera aussi celle du contenu reçu, alors qu’un flux aura simplement la meilleure qualité possible. Transfert synchrone : le transfert de fichiers ne garantit pas un envoi en temps réel car celui-ci dépendra d’une qualité (QoS) choisie en fonction. Connexion : le récepteur de flux peut se connecter et quitter à n’importe quel moment sans perte d’informations, ce que ne peut pas faire un récepteur de fichiers. En Résumé : ce sont deux technologies utilisées pour des services de nature différente. Le transfert de fichiers sera de plus en plus utilisé, mais ne le remplacera pour de la de diffusion.

14 Le codage de source (ISO) & le codage de canal (DVB)
Analogique : Codage source = codage canal Numérique : Codage source / codage canal Source : ISO Canal : DVB NTSC M P E G 2 / 4 DVBS : QPSK PAL SECAM DVB-H PAL + DVB-T : COFDM D2-MAC DVB-C : QAM HD-MAC xDSL

15 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

16 Un fichier numérique : un header (préambule) + le contenu à transporter :

17 La structure générale de tout fichier audiovisuel comporte 3 parties :
Header Metadata Header Partition Pack File Header Essence Container File Body Footer Partition Pack File Footer un préambule (header) : une étiquette (label), une table de contenu du fichier, et des données générales d’accompagnement décrivant les informations situées dans le corps (payload) le corps même du fichier, dans lequel les données de charge utile telles que vidéo compressée ou non, audio, données et métadonnées additionnelles sont inscrites, et un bloc final comportant un marquage de fin de fichier

18 Exemple d’une structure d’un fichier Ethernet contenant les éléments suivants :
8 Bytes Preamble 2 Bytes Length Type Address Label Destination Source 6 Bytes 4 Bytes CRC Payload Data 46 – 1500 Bytes Le préambule – un mot de 64 bits utilisés pour la synchronisation Adresse de destination – 48 bits Adresse d’expédition – 48 bits Longueur/Type – 16 bits (indication du nombre et du type des données) Les données utiles – 46 à bytes CRC – 32 bits - un test de redondance (Cyclical Redundancy Check) utilisé pour la détection d’erreurs.

19 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

20 Les différents modes d’interactivité :
Haut Débit Symétrique Bidirectionnel Asymétrique Unidirectionnel Haut Débit / Bidirectionnel Bas Débit Symétrique Unidirectionnel Haut Débit Bas Débit Symétrique

21 Exemples de combinaison de reséaux en mode hybride :
Unidirectionnel Haut Débit Serveur Broadcast Bidirectionnel Bas Débit Symétrique

22 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

23 Le modèle OSI (Open Systems Interconnection)
Infrastructure Flux fonctionnel FOURNITURE DU SERVICE RECEPTION DU SERVICE APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT COUCHE RESEAU TRAME DONNEES COUCHE PHYSIQUE Infrastructure

24 Exemple de transcodage d’une infrastructure/réseau (fibre -terrestre –câble) :
Flux fonctionnel FOURNITURE DU SERVICE RECEPTION DU SERVICE LIVRAISON APPLICATION PRESENTATION SESSION TRANSPORT COUCHE RESEAU TRAME DONNEES COUCHE PHYSIQUE Fibre COUCHE PHYSIQUE COUCHE PHYSIQUE Coax

25 Protocole IP – les limites du TCP à des débits élevés : vitesse plus élevée, sécurité améliorée (test de Souza)

26 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

27 Les différents modes de connexions : IEEE 1394 – LAN – WAN
LAN : Local Area Network IEEE 1394 WAN : Wide Area Network LAN : Local Area Network

28 Transfert de données numériques : IEEE 1394 – LAN - WAN
ATM Entre stations Liaison - WAN Dans les stations Réseau - LAN SDTI Fiber Channel Ethernet 10/100 Mb/s Gigabit Courte distance IEEE 1394 Entre PC

29 Le stockage des fichiers en réseaux : DAS – NAS – SAN
Direct-Attached Storage (DAS) Network-Attached Storage (NAS) Storage Area Network (SAN) Problème Problème LAN LAN LAN Server File Server Switch Disk Problème Disk

30 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

31 Les différentes capacités de transmission : fil cuivre, coax, fibre :
20.000 4.000 2.000 ADSL 2 Mb/s Câble Coax Fibre Optique 0,064 Mb/s Mb/s

32 Exemple d’une interconnexion hybride fibre – coax (HFC) :
Source: Projet Rodin

33 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

34 Exemple de multiplexage de données : le Transport Stream MPEG 2-DVB
Pgm 1 Pgm 2 DATA Audio 1 Video 2 Video 1

35 Les données du système MPEG-2 : le «service information»
T.S. = Transport Stream E.P.G. NIT SDT EIT TDT BAT RST ST S I

36 Le système DVB/Service Information : Electronic Programme Guide :
Multiplexeur Video encodeur PTA MPEG2 Transport Stream Audio encodeur MUX MAE Données HDC DVB / S I NIT SDT EIT TDT E.P.G. BAT RST ST

37 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

38 Choix d’une infrastructure en fonction d’un service :
Tel. ADSL Oui Non Ultime 6Mb/s Homogène ? 1 Point à point DVB-H Oui Ultime 2Mb/s Homogène ? 1 Point à point DVB-C Oui Non 40Mb/s Homogène Longue 80 (860Mhz) Locale DVB-S Oui ? 40Mb/s Hybride Courte 30/sat. Continentale DVB-T Oui 20Mb/s Hybride Longue 6/territoire Région Périphérique fixe Périphérique portable Périphérique mobile Segmentation Débit Voie de retour Durée de vie Nombre de canaux Couverture

39 Introduction aux réseaux numériques interactifs :
le modèle point à point vs point à multipoints la déspécialisation des réseaux la transmission de flux vs le transport de fichier la structure d'un fichier numérique les différents modes interactifs le modèle OSI les différentes typologies de réseaux les réseaux hybrides (HFC) – FTTH le multiplexage des données et metadonnées choix d'une infrastructure en fonction du type de service la relation bande passante - débit numérique

40 Modulation électrique : équivalence bande passante - débit numérique
Débit (Mb/s) Terrestre 8 MHz 20 Câble 8 MHz Satellite 72 MHz

41 Que la fête numérique commence !
TITAN Que la fête numérique commence !

42 Avec les collaborations de :
Guy Maréchal Christian Dumont Jacques Jacobs

43 Questions et …. Réponses !
La technologie, c’est comme le Rock’n’Roll …. Une fois Rock, une fois Roll, elle finit toujours Broll ! Questions et …. Réponses !

44 Les principaux organismes de normalisation et de standardisation
ISO / IEC ETSI/DVB W3C Propriétaire Quick Time DivX MPEG 1 MPEG 2 MPEG 4 Codage source Compression Audio/Vidéo Real Video Windows Media DVB-T DVB-S DVB-C DVB-H Codage de canal Langage à balises SGML X M L H TM L Indexation MPEG 7 MPEG 21 DSM-CC Interaction

45 Les principaux organismes de normalisation et de standardisation
ISO / IEC : International Standard Organization W3C : World Wide Web Consortium ETSI / DVB : European Telecommunication Standards Institute Digital Video Broadcasting