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Les chaînes etprocédés physiques
de transmission
d’informations
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1. Vocabulaire et technologies
pouvant intervenir dans les études documentaires….
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
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Le débit de données
tN
D
Il s’agit du nombre de bits (c'est-à-dire de 0 ou de 1) pouvant être transmis par unité de temps :
En bits
En secondesen bits/sou kbits/sou Mbits/s
Il est aussi appelé « bande passante » ou « bitrate »
Terme impropre pour les physiciens !
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Ligne RTC: Réseau Téléphonique Commuté
C’est le réseau téléphonique classique, composé de fils de cuivres.L’abonné est relié à un « central » qui met en relation les différents abonnés.
Le signal électrique, analogique, est transmisavec une fréquence variant entre 300 Hz et 3400 Hz.
Une ligne RTC peut aussi transmettre des données numériquesà un débit maximal de 64 kbits/s (si on reste dans le domaine de fréquences 300-3400 Hz).
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ADSL: Asymmetric Digital Subscriber Line
C’est une technique de communication qui permet de transmettre des données numériques (donc internet) sur une ligne téléphonique classique RTC.
« Liaison numérique à débit asymétrique sur ligne d'abonné » ou plus simplement: « liaison numérique asymétrique »
L’ADSL fournit un débit asymétrique:Le débit de données arrivant à l’abonné (débit descendant, « downstream ») est plus important que le débit de données fournit par l’abonné (débit montant, « upstream »)
Le débit est en moyenne de l’ordre de 8 Mbits/s(en réception)
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ADSL: (suite)
La technique utilise le fait que les câbles reliant les centraux téléphoniques aux abonnés sont capables de transmettre des signaux de fréquence supérieure au 3400 Hz du téléphone classique (de l'ordre de plusieurs centaines de kHz).
Les signaux ADSL et les signaux téléphoniques vont donc transiter sur la même ligne, mais leurs fréquences étant très différentes, ils ne vont pas interférer…
Les signaux ADSL vont donc se propager sur la ligne RTC avec une grande fréquence (autour de 80 kHz en « descendant »)
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
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ADSL: (fin)FILTRE: permet de séparer les signaux téléphone (basses freq) de ceux ADSL (hautes freq) avant l’envoi sur la ligne
MODEM: permet de moduler les informations numériques (les 0 et 1) c’est-à-dire les transformer en pulsations électriques de haute fréquence: le signal ADSL
TELEPHONE: permet de transformer les sons en signal électrique de fréquence comprise entre 300Hz-3400Hz
C’est la « box » internet !
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MODEM: MOdulateur / DEModulateur
Il permet de moduler (et démoduler) le signal àémettre (et reçu) suivant une norme propre à chaque technologie utilisée (ADSL, Wifi…)
ROUTEUR:
Il permet de transmettre à plusieurs ordinateurs reliés à un réseau informatique (filaire ou non) les informations qui leur sont destinées.
MODEM-ROUTEUR:Ce sont les « box » internet qui permettent de brancher plusieurs ordinateurs à la ligne internet.
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
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VoIP: Voice over Internet Protocol
Technologie qui permet de faire passer la voix sur un réseau utilisant le protocole IP (par exemple internet)
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Le modem numérise la voix et la transmet sur le réseau internet comme tout autre information (mail, images ou autres)
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VoIP: Voice over Internet Protocol
Technologie qui permet de faire passer la voix sur un réseau utilisant le protocole IP (par exemple internet)
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
En réception, le modem transforme les informations venant d’internet en son envoyé au combiné.
Si la personne destinataire nedispose pas de modem, lesinformations seront convertiesprès du domicile du destinataire(dans un « commutateur»)en signal analogique et transmisespour les derniers mètres par le réseau téléphonique classique RTC.
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WiFi: Wireless Fidelity (clin d’œil à HiFi, High Fidelity)
Technologie qui permet de transmettre des informations (en particulier internet) sans utiliser de fils (Wireless)
Pour émettre des informations en Wifi (et les recevoir),il faut un modem Wifi.
Le modem WiFi émet des ondes électromagnétiques de fréquence 2,4 GHz
Le débit est de l’ordre de 11 Mbits/s sur 100 m
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Bluetooth:
Technologie qui permet de transmettre des informations sans utiliser de fils à courte portée (donc en consommant très peu d’énergie)
Le bluetooth utilise des ondes électromagnétiques de fréquence 2,4 GHz
Le débit est de l’ordre de 1 Mbits/s sur 10 m
Cette technologie a été inventée pour permettre à des appareils de communiquer entre eux à courte distance:Ordinateur et clavier, souris, scanner, imprimante, kit main libre, autoradio, casque audio…
« dent bleue », clin d’œil au roi Danois Harald 1er Blåtand qui raffolait de myrtilles et qui a permis d’unifier les peuples scandinaves en 940
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1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
GSM: Global System for Mobile Communications
C’est une norme de transfert numérique de 2ème génération (2G) utilisée par l’ensemble des téléphones portables.
La technologie GSM utilisedes ondes électromagnétiques de fréquence 900 MHz
Le débit est de l’ordre de: 9 kbits/s pour la norme 2G 100 kbits/s pour la norme 3G 100 Mbits/s pour la norme 4G
Cette norme a évolué et, depuis la 3ème génération (3G), les débits sont suffisants pour permettre la réception des données du réseau internet.
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2. Quelques chaines de transmission
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
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1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
L’affaiblissementL’affaiblissement en dB d’un canal est donné par:
Pr
Pe10.LogA
On utilise également le coefficient d’atténuation linéique a :
où L est la longueur du canal de transmission L
Aa
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Un indien veut transmettre à sa tribu, par signaux de fumée, le fait que des visages pâles arrivent.
Exemple 1
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
L’indien(il code le
signal qu’il doit émettre)
L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
L’indien(il code le
signal qu’il doit émettre)
L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
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Deux enfants communiquent par « pots de yaourt ».
Exemple 2
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
L’indien(il code le
signal qu’il doit émettre)
L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
Pot de Yaourt du garçon
(le garçon est la source)
Le fil tendu guidée Onde mécanique Pot de yaourt de la fille
(la fille est le destinataire)
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
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Une personne converse avec une autre par téléphone filaire.
Exemple 3
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
L’indien(il code le
signal qu’il doit émettre)
L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
Téléphone 1 Fil de cuivre guidée Onde électrique Téléphone 2
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Une personne converse avec une autre par téléphone portable.
Exemple 4
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
L’indien(il code le
signal qu’il doit émettre)
L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
Téléphone 1 air libre Onde électromagnétiqueAutour de 900 MHz
Téléphone 2
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
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Une personne converse avec une autre par téléphone lié à une « box ».
Dernier exemple
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
L’indien(il code le
signal qu’il doit émettre)
L’air libre Lumière visible Œil des indiens de la tribu
Emetteur Canal de transmission
Type de transmission (guidée/libre)
Type de signaltransporté par le
canal
Récepteur
Téléphone 1
+la box
ligne internet: cable
oufibre optique
guidée Signal électriqueou
Lumière
Téléphone 2
(relié à une box)
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
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3. Quelques supports de transmission
1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
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1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
Les câbles à paires torsadées
Il sont formés de deux brins de cuivres entrelacés en torsade et recouverts d’isolants.
Ce sont les câbles utilisés pour les réseaux informatiques(prises RJ45 aux extrémités).
Pour les câbles de « catégorie 5 »,le débit est de 100 Mbits/set l’atténuation de l’ordre de 22 dB pour 100 mètres
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1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
Les câbles coaxiaux
Il sont formés d’un fil de cuivre entouré successivement d’une gaine d’isolation, d’un blindage métallique et d’une gaine extérieure
Ce sont les câbles utilisés pour transmettre la télévision numérique ou analogique (c’est le câble relié à l’antenne)
Le débit est 10 Mbits/set l’atténuation de 11,5 dB pour 100 mètres
(soit une débit 10x plus faible que pour le fil torsadé mais avec un faible amortissement)
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1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
Les fibres optiques
La fibre optique utilise le phénomène physique de la réflexion totale : la lumière est « piégée » dans le cœur et se propage en se réfléchissant à l’intérieur.
Fibres à saut d’indice:
Fibres à gradient d’indice:
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1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
2 grands types de fibres optiques :
les monomodes et les multimodes.
Les fibres multimodes: cœur assez volumineux, ce qui permet de transporter plusieurs informations (plusieurs modes) simultanément.Les fibres multimodes sont souvent utilisées en réseaux locaux.
Multimode à saut d’indice Multimode à gradient d’indice
Les fibres monomodes: cœur très fin et ne peut transporter qu’un seul signal, à une distance beaucoup plus longue que celle de la fibre multimode.Elle est utilisée dans des réseaux à longue distance.
Monomode (à saut d’indice uniquement)
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1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
Résumé: fibres optiques multimodes et monomodes
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1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
fibres optiques multimodes/monomodes et débits
Type de fibre Saut d’indice
Gradient d’indice
Monomode
Atténuation linéique en dB/km pour un signal de 100 MHz.
(source : cvardon.fr/)
5 1 0,5
Débit binaire 100 Mbits/s 300 Mbits/s 2 Gbits/s
Coût Assez élevé Assez faible élevé
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1. Vocabulaire et technologies 2. Chaines de transmission 3. Supports de transmission
Les liaisons hertziennes
L’atténuation dépend du milieu traversé :
Matériau béton
métal
plâtre bois verre brique
Atténuation
forte forte moyenne
faible
faible
faible
Le débit dépend de la technologie utilisée(wifi, bluetooth, GSM 2G, 3G, 4G…)
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Exemple de synthèse de documents
Les élèves ayant à disposition des documents concernant les différentes technologies (avec leur débit, leur atténuation), on peut leur demander:
« Quelle(s) solution(s) adopter pour connecter
chaque appareil numérique avec le meilleur débit
possible ? »
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FIN
Version 1 - Janvier 2013