enseigner et stocker l’information en ts les chaînes et

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Les chaînes et

procédés 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

t

ND

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 secondes en bits/s

ou kbits/s

ou 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 transmis

avec une fréquence variant entre 300 Hz et 3400 Hz.

Une ligne RTC peut aussi transmettre des données numériques

à 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 »)


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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 à

émettre (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.


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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)


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)


En réception, le modem

transforme les informations

venant d’internet en son envoyé

au combiné.

Si la personne destinataire ne

dispose pas de modem, les

informations seront converties

près du domicile du destinataire

(dans un « commutateur»)

en signal analogique et transmises

pour 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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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 utilise

des 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


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L’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 signal

transporté 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 signal

transporté par le

canal

Récepteur

L’indien

(il code le

signal qu’il doit

émettre)


tribu


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Deux enfants communiquent par « pots de

yaourt ».

Exemple 2

Emetteur Canal de

transmission

Type de

transmission

(guidée/libre)

Type de signal

transporté par le

canal

Récepteur

L’indien

(il code le

signal qu’il doit

émettre)


tribu

Emetteur Canal de

transmission

Type de

transmission

(guidée/libre)

Type de signal

transporté 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)


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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 signal

transporté par le

canal

Récepteur

L’indien

(il code le

signal qu’il doit

émettre)


tribu

Emetteur Canal de

transmission

Type de

transmission

(guidée/libre)

Type de signal

transporté par le

canal

Récepteur

Téléphone 1 Fil de cuivre guidée

Onde électrique Téléphone 2


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téléphone portable.

Exemple 4

Emetteur Canal de

transmission

Type de

transmission

(guidée/libre)

Type de signal

transporté par le

canal

Récepteur

L’indien

(il code le

signal qu’il doit

émettre)


tribu

Emetteur Canal de

transmission

Type de

transmission

(guidée/libre)

Type de signal

transporté par le

canal

Récepteur

Téléphone 1 air libre

Onde

électromagnétique

Autour de 900 MHz

Téléphone 2


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téléphone lié à une « box ».

Dernier exemple

Emetteur Canal de

transmission

Type de

transmission

(guidée/libre)

Type de signal

transporté par le

canal

Récepteur

L’indien

(il code le

signal qu’il doit

émettre)


tribu

Emetteur Canal de

transmission

Type de

transmission

(guidée/libre)

Type de signal

transporté par le

canal

Récepteur

Téléphone 1

+la box

ligne internet:

cable

ou

fibre optique

guidée

Signal électrique

ou

Lumière

Téléphone 2

(relié à une box)


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3. Quelques supports de transmission


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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/s

et l’atténuation de l’ordre de 22 dB pour 100 mètres

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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/s

et 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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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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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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Résumé: fibres optiques multimodes et monomodes

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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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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

« Quelle(s) solution(s)

adopter pour connecter

chaque appareil numérique

avec le meilleur débit

possible ? »

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FIN

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Version 1 - Janvier 2013

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