Liaison de données satellite ( $\approx 11$ points)

Pour cet exercice, l'attention ne porte pas sur la précision numérique des résultats mais sur la justification des formules et des approximations que l'on peut avoir à faire. Des chronogrammes seront bien utiles. Il est conseillé de lire l'ensemble de l'énoncé dans la mesure où beaucoup de questions sont très indépendantes.

On considère une liaison de données full-duplex synchrone établie à travers un satellite géostationnaire entre 2 stations terrestres A et B. On utilise un protocole du type HDLC et on fixe les conditions suivantes :

• le débit de transmission est D=64 Kbits/s,
• les stations envoient des trames d'informations de 520 octets constituées de H = 8 octets de contrôle et U = 512 octets de données utilisateur,
• les stations envoient des trames d'acquittement de taille H = 8 octets,
• le traitement des trames au niveau des stations prend un temps fixe $\tau=102ms$ ; c'est le temps qui s'écoule entre la réception d'une trame ou l'expiration d'un temporisateur et le début de l'envoi d'une trame en réaction,
• le satellite se comporte comme un répéteur avec un délai de répétition égal à 1 temps bit,
• le protocole n'utilise pas le mécanisme de rejet sélectif.

On rappelle qu'un satellite est géostationnaire à une altitude de 36000 Km et que la vitesse de la lumière est de l'ordre de 300000 Km/s.

1.

Que veut dire ``Liaison de données synchrone full-duplex'' ?

2.

On suppose que A est un usager d'un réseau X25 et que B est son point d'accès au réseau. Quelles sont a priori les couches OSI implantées dans les différents équipements (A, B et satellite) ? Justifier votre réponse.

3.

On suppose que le protocole fonctionne avec une fenêtre d'anticipation de 1 (protocole ``envoyer-attendre'') :

• Quel est le délai minimum séparant l'envoi de deux trames d'information par la station A ?
• Quel est alors, en Kbits/s, le débit utile maximum (débit des données de l'utilisateur de la liaison) ?

4.

La fenêtre est toujours de 1, et l'on considère une probabilité d'erreur $\rho=0,05$ sur la transmission d'une trame. Cette probabilité couvre les pertes de trames et les modifications de bits détectées par un CRC ; elle est supposée indépendante de la taille des trames.

• Décrire les différents scénarios possibles de reprise suite à une erreur de transmission sur une trame.
• Quelle est la valeur optimale du temporisateur de reprise (T₁ dans HDLC) que l'on peut choisir ici ?
• Quelle est la probabilité de retransmission d'une trame d'information ? Quel est le nombre moyen de retransmissions d'une trame d'information ?
• Que devient alors le débit utile pour un choix optimum du temporisateur de reprise ?

5.

On suppose maintenant que le protocole utilise une fenêtre d'anticipation maximale compte tenu d'une numérotation des trames sur 4 bits. Soit X la valeur de cette fenêtre maximale. La stratégie d'acquittement pour la station B est d'acquitter après la réception de X trames de A ou à défaut après un délai de 2 secondes (T₂ dans HDLC).

• Que vaut X ?
• Quel est maintenant le débit utile maximum de la liaison en l'absence de retransmissions ?
• Quelle est la valeur optimale du temporisateur de reprise ?
• Quels sont les scénarios possibles de reprise sur une erreur de transmission d'une trame ?

6.

Quels sont les différents éléments qui peuvent permettre d'augmenter le rendement (débit utile / débit nominal) de notre liaison ? Justifier et préciser les implications que cela peut avoir.